2007 Fiscal Year Annual Research Report
ニュートリノのCP対称性の破れの探索のための大強度ニュートリノ生成標的の開発
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19740162
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
中平 武 High Energy Accelerator Research Organization, 素粒子原子核研究所, 助教 (30378575)
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| Keywords | ニュートリノ振動 / 大強度陽子加速器 / ビーム標的 / ニュートリノビーム |
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| Research Abstract |
大強度陽子加速器を用いたニュートリノ振動実験(T2K実験)で、将来陽子ビーム強度を増強して実験感度を向上させるための黒鉛粉末標的の開発研究を行った。より大強度陽子ビームを用いて2次粒子を生成するには、陽子ビームによる熱衝撃に耐えられる標的の開発が不可欠である。
黒鉛粉末標的のビームによる発熱を冷却することが可能かを明らかにするための試験片を製作した。黒鉛粉末を格納するための黒鉛製容器を設計・製作した。標的内部に模擬的な熱負荷となるヒーターと、冷媒となるヘリウムガスを流すための冷却管からなる冷却試験用セットアップを製作した。冷却試験の実施にはさらにセットアップ全体を格納するヘリウム容器が必要となるが、その設計を完了した。2008年度にヘリウム容器製作して冷却試験を実施する予定である。
実際に黒鉛を標的に用いている欧州原子核研究機構(CERN)でのNA61実験に参加する機会を得て、黒鉛粉末標的の開発に重要なデータを収集した。ニュートリノ実験用の黒鉛標的の設計では、陽子ビームと標的との反応による二次粒子の生成率、二次粒子と標的とのカスケード反応による二次粒子の増加率と、黒鉛による二次粒子の吸収の3つの物理量を考慮して、ニュートリノの親粒子となるπ中間子の生成が最大になるように形状の最適化を行う必要がある。2007年9月に黒鉛粉末標的の候補材料である材料に関して、上記の物理量を算出するのに必要な陽子ビームと黒鉛との反応による2次粒子生成の実験データを収集することができた。また、NA61実験の標的の設計を行ったCERNの技官からノウハウを得ることができた。
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