2017 Fiscal Year Annual Research Report
ニュートリノ質量の起源解明に向けた混合角θ23の精密測定
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17J02714
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
平本 綾美 京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2017-04-26 – 2020-03-31
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| Keywords | ニュートリノ / 原子核乾板 / ファイバートラッカー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、長基線ニュートリノ振動実験であるT2K実験において、系統誤差の主な要因のひとつとなっているニュートリノと原子核の反応の不定性を削減するため、原子核乾板を用いたニュートリノ反応の精密測定実験を遂行している。当該年度は、平成30年に予定している大統計の測定のために欠かせない新しい検出器、シンチレーティングファイバートラッカー（以下SFT）のプロトタイプ検出器を製作・設計しオペレーションを行った。SFTは900mの1mm角ファイバーが用いられており、約40cm四方、512チャンネルを持つ検出器となっている。ファイバーの光は両端から光検出器MPPCで読み出され、隣り合うファイバー同士の光量比を用いて精度よく位置を検出する仕組みである。これにより200μm程度の位置分解能が見込まれており、これは、チャンネル数を増やさずに高い位置精度で飛跡を検出するために重要なアイデアであるといえる。デザインの決定、製作を平成29年9月までに行い、10月以降はJ-PARCのT2K前置検出器ホールにてデータ取得が行われている。平成29年10月～12月およ平成30年3月～5月にかけて、反ニュートリノビームの照射が行われ、水標的を用いた原子核乾板検出器（ECC）とT2K前置検出器のひとつであるINGRIDをあわせたデータ取得が進行中である。今後はECC、SFTおよびINGRIDを合わせたハイブリッド解析を行い、平成30年のデータ取得に備え、解析手法の確立を行う予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
シンチレーティングファイバートラッカー(SFT)の開発をはじめてからニュートリノビーム照射開始まで、非常に時間が限られていたものの計画的に準備を進め、まったく新しい検出器を製作し運用するに至った点は非常に順調であったと言える。また、当初予定していたSFT関連の検出器開発だけでなく、名古屋大学へ足を運ぶことでエキスパートたちから原子核乾板の基礎を学ぶこともできた。さらに、T2Kに関してもINGRIDのメインエキスパートとして、オペレーションやニュートリノビームのイベントレート・プロファイルの解析などを責任を持って取り組むことができたため、本研究に欠かせない三つの検出器の運用や解析の基礎を十分に学ぶことができた一年であったと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後はまず、ECC,SFTおよびINGRIDを用いたハイブリッド解析手法を確立することが重要である。またこれまでのデータ解析と並行して、T2Kの現在の前置検出器で測ることが困難な領域（短い飛跡の陽子やパイ中間子）に関して、モンテカルロシミュレーションを用いながら物理的な考察していくことが求められる。原子核乾板の強みである短い飛跡の検出を最大限に活用し、ニュートリノ反応モデルの検証を行うことで、最終的にT2Kの解析にフィードバックを与えることが可能となる。以上のことを、2019年の大統計ランの準備とともに進めていく予定である。
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Research Products
(4 results)
