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2022 Fiscal Year Annual Research Report

原子核乾板検出器による電子ニュートリノ反応断面積の精密測定

Research Project

Project/Area Number 21H01108
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

福田 努  名古屋大学, 高等研究院, 特任講師 (10444390)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 佐藤 修  名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 特任准教授 (20377964)
中平 武  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (30378575)
中家 剛  京都大学, 理学研究科, 教授 (50314175)
早戸 良成  東京大学, 宇宙線研究所, 准教授 (60321535)
南野 彰宏  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (70511674)
三角 尚治  日本大学, 生産工学部, 准教授 (80408947)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords電子ニュートリノ / 原子核乾板 / ELPH加速器
Outline of Annual Research Achievements

本年度は昨年行えなかった東北大学電子光理学研究センターでの陽電子ビーム照射実験を実施した。J-PARCで推進中のNINJA実験における次期物理ランで新たに導入する、大粒子結晶を用いた原子核乾板、従来の2.5倍の厚みの支持体を用いた原子核乾板、及び、鉄標的・原子核乾板検出器、水標的・原子核乾板検出器に運動量 300, 500, 800 MeV/cの陽電子を様々な角度(検出器に対して、|tanθ|=0.0, 0.5, 1.0, 2.0, 3.0 or 4.0)で照射した評価用のサンプルを製作した。
分析の結果、大粒子結晶を用いた原子核乾板は従来の原子核乾板と比べて、銀粒子の黒化度が増幅されていることが分かり、検出効率の向上が見られた。また、厚み2.5倍の支持体を用いた原子核乾板では、厚み分だけ角度精度が向上していることを確認した。鉄標的及び水標的原子核乾板検出器はスキャンを行い、分析を進めている最中である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

昨年度コロナ禍により実施できなかった東北大学電子光理学研究センターでの陽電子ビーム照射実験を行い、予定通りの解析を進めている。

Strategy for Future Research Activity

東北大学電子光理学研究センターでの陽電子ビーム照射実験で取得する原子核乾板検出器(ECC)に対する陽電子の応答を分析し、電子ニュートリノ反応断面積の測定に向け、既にニュートリノ照射を実施したNINJA実験の解析に反映させる。また、電子ニュートリノ反応断面積の精度向上を目的として、NINJA実験の次期ニュートリノビーム照射の準備を進め、実験を実施する。

  • Research Products

    (24 results)

All 2023 2022

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (20 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 1 results)

  • [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] 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] Measurements of protons and charged pions emitted from <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:msub><mml:mi>ν</mml:mi><mml:mi>μ</mml:mi></mml:msub></mml:math> charged-current interactions on iron at a mean neutrino energy of 1.49?GeV using a nuclear emulsion detector2022

    • Author(s)
      Oshima H.、Matsuo T.、et al. (NINJA Collaboration)
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 106 Pages: 032016

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.106.032016

    • 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] Precise measurement of Neutrino Interactions at J-PARC in the NINJA experiment2023

    • Author(s)
      Tsutomu Fukuda
    • Organizer
      International Conference on the Physics of the Two Infinities
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] NINJA実験における1 GeV領域の反ニュートリノ-鉄荷電カレント反応の測定結果2023

    • Author(s)
      大島 仁
    • Organizer
      日本物理学会2023年春季大会
  • [Presentation] NINJA実験・物理ランにおけるニュートリノ反応の解析状況2023

    • Author(s)
      霞 綺花
    • Organizer
      日本物理学会2023年春季大会
  • [Presentation] ニュートリノ反応精密測定実験 NINJA の次期物理ラン E71b の準備状況2023

    • Author(s)
      松尾 友和
    • Organizer
      日本物理学会2023年春季大会
  • [Presentation] 大粒子ハロゲン化銀結晶を用いた原子核乾板におけるリフレッシュ性能の改良2023

    • Author(s)
      広部 大和
    • Organizer
      日本物理学会2023年春季大会
  • [Presentation] NINJA実験に用いる新型大粒子乳剤のスキャンデータによる評価2023

    • Author(s)
      小林 春輝
    • Organizer
      日本物理学会2023年春季大会
  • [Presentation] NINJA実験の陽電子ビーム試験において垂直照射を行った原子核乾板の厚さの違いによる解析精度の評価2023

    • Author(s)
      伊藤 俊
    • Organizer
      日本物理学会2023年春季大会
  • [Presentation] NINJA E71b実験へ向けた原子核乾板飛跡の時間情報付与装置LES2の開発状況2023

    • Author(s)
      河原 剛義
    • Organizer
      日本物理学会2023年春季大会
  • [Presentation] Status of Neutrino-Water interaction measurements in the NINJA experiment2022

    • Author(s)
      Tsutomu Fukuda
    • Organizer
      13th International Workshop on Neutrino-Nucleus Interactions in the Few GeV Regions (NuInt2022)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Measurement of numu and numu-bar charged-current interactions on iron using a nuclear emulsion detector in the NINJA experiment2022

    • Author(s)
      Akihiro Minamino
    • Organizer
      13th International Workshop on Neutrino-Nucleus Interactions in the Few GeV Regions (NuInt2022)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Status of the NINJA experiment2022

    • Author(s)
      Takahiro Odagawa
    • 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水標的ECCの解析2022

    • Author(s)
      霞 綺花
    • Organizer
      日本物理学会2022年秋季大会
  • [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] NINJA実験:ニュートリノと重水の反応断面積測定におけるシンチレーショントラッカーによる荷電粒子の飛跡への時間情報の付与2022

    • Author(s)
      守山 新星
    • Organizer
      日本物理学会2022年秋季大会
  • [Presentation] ニュートリノ反応測定に用いる原子核乾板との飛跡接続用の新型高位置分解能シンチレータ検出器2022

    • Author(s)
      木河 達也
    • Organizer
      日本物理学会2022年秋季大会
  • [Presentation] NINJA実験・次期物理ランにおける新型自動飛跡読み取り装置HTS2の開発及び性能評価2022

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

    • Author(s)
      Takahiro Odagawa
    • Organizer
      新学術領域研究「ニュートリノで拓く素粒子と宇宙」研究会2022
  • [Presentation] NINJA実験におけるニュートリノ研究の現状と将来構想2022

    • Author(s)
      福田 努
    • Organizer
      日本写真学会2022年年次大会
  • [Presentation] ニュートリノ精密測定実験NINJAに用いる大粒子乳剤原子核乾板の性能2022

    • Author(s)
      森元 祐介
    • Organizer
      画像関連学会連合会第8回秋季大会
  • [Presentation] 原子核乾板・大角度スキャン技術の開発とそれを用いたニュートリノ研究2022

    • Author(s)
      福田 努
    • Organizer
      画像関連学会連合会第8回秋季大会

URL: 

Published: 2023-12-25  

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