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2022 Fiscal Year Annual Research Report

ニュートリノ混合角の精密測定による新しいレプトンセクター対称性の探索

Research Project

Project/Area Number 20J20304
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

小田川 高大  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2020-04-24 – 2023-03-31
Keywordsニュートリノ / 原子核乾板 / J-PARC
Outline of Annual Research Achievements

長基線ニュートリノ振動実験であるT2K実験においては,ニュートリノと原子核との反応の不定性が系統誤差の要因となっている.本研究では水標的原子核乾板検出器を用いたニュートリノ反応精密測定であるNINJA実験によってこの不定性を削減し,ニュートリノ振動の精密測定を通じて新物理探索を行うことを目指している.
当該年度は,昨年度・一昨年度に引き続き2019年度に行われたNINJA実験の測定データの解析を進めた.原子核乾板は時間情報を持たない検出器であり,原子核乾板の飛跡と下流のミューオン検出器中の飛跡とを接続するためには,位置分解能が高く時間情報も持った検出器が必要となる.このような飛跡接続用の検出器としてNINJA実験ではシンチレーショントラッカーを運用している.昨年度末に投稿されたシンチレーショントラッカーに関する学術論文が出版された.
また,原子核乾板検出器中での運動量測定手法の開発が概ね完了した.原子核乾板検出器中での多重電磁散乱を用いた運動量再構成手法はこれまでもNINJA実験で用いられてきたが,新たに検出器中でのエネルギー損失を考慮し,角度測定の評価を改善したことによって測定精度が向上した.この測定手法に関する学術論文を投稿し,出版された.
これら二点を始めとした様々な開発された手法を用いて,2019年度測定データの1/9の統計を用いたニュートリノ反応測定を開始した.モンテカルロシミュレーションを用いた解析手法の評価や系統誤差の推定などを行い,結果を博士論文としてまとめた.開発された手法を用いて今後2019年度測定データの全統計を用いた解析が行われる.

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Remarks

博士論文
https://www-he.scphys.kyoto-u.ac.jp/theses/doctor/odagawa_dt.pdf

  • Research Products

    (7 results)

All 2022

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Wide angle acceptance and high-speed track recognition in nuclear emulsion2022

    • Author(s)
      Suzuki Y、Fukuda T、Kawahara H、Komatani R、Naiki M、Nakano T、Odagawa T、Yoshimoto M
    • Journal Title

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      Volume: 2022 Pages: 063H01

    • DOI

      10.1093/ptep/ptac076

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Design and performance of a scintillation tracker for track matching in nuclear-emulsion-based neutrino interaction measurement2022

    • Author(s)
      Odagawa T.、Fukuda T.、Hiramoto A.、Kawahara H.、Kikawa T.、Minamino A.、Nakaya T.、Sato O.、Suzuki Y.、Yasutome K.
    • Journal Title

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment

      Volume: 1034 Pages: 166775~166775

    • DOI

      10.1016/j.nima.2022.166775

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Momentum reconstruction of charged particles using multiple Coulomb scatterings in a nuclear emulsion detector2022

    • Author(s)
      Odagawa T、Suzuki Y、Fukuda T、Kikawa T、Komatsu M、Nakaya T、Sato O、Shibuya H、Yasutome K
    • Journal Title

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      Volume: 2022 Pages: 113H01

    • DOI

      10.1093/ptep/ptac139

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Measurement of neutrino-water interactions using nuclear emulsion detectors2022

    • Author(s)
      Odagawa Takahiro
    • Organizer
      The XXX International Conference on Neutrino Physics and Astrophysics (Neutrino 2022)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Status of the NINJA experiment2022

    • Author(s)
      Odagawa Takahiro
    • Organizer
      The 23rd International Workshop on Neutrinos from Accelerators (NuFACT 2022)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] NINJA 実験物理ランにおけるニュートリノ-水反応由来の荷電粒子の測定2022

    • Author(s)
      小田川高大
    • Organizer
      日本物理学会2022年秋季大会
  • [Presentation] Recent status of the NINJA experiment2022

    • Author(s)
      Odagawa Takahiro
    • Organizer
      2022年度新学術領域「ニュートリノで拓く素粒子と宇宙」研究会

URL: 

Published: 2023-12-25  

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