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2014 Fiscal Year Annual Research Report

世界に先駆けた電子ニュートリノ振動検出を可能にするための遠方検出器についての研究

Research Project

Project/Area Number 23340062
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

大林 由尚  東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 特任准教授 (50345055)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 田中 秀和  東京大学, 宇宙線研究所, 特任助教 (00402769)
戸村 友宣  東京大学, 宇宙線研究所, 特任助教 (60361317)
小汐 由介  岡山大学, 自然科学研究科, 准教授 (80292960)
Project Period (FY) 2011-04-01 – 2015-03-31
Keywordsニュートリノ / T2K実験 / スーパーカミオカンデ / 素粒子実験
Outline of Annual Research Achievements

本年度は当研究課題の最終年度である。これまで本研究で行ってきたスーパーカミオカンデの性能の向上について、達成された性能の最終確認のために、時間決定精度の精密測定、エネルギー測定の分解能の測定等を実際の宇宙線ミューオン、ニュートリノのデータと校正用の光源などを用いて行った。この結果、予定通りの性能を確保でき、安定して運用できていることを確認した。また、今後も長期間にわたって安定した稼働が続けられる様取得データのモニタリングシステムをさらに整備した。
本研究の成果が大きく生かされ、本年度はT2K実験、スーパーカミオカンデ実験から、 "Observation of Electron Neutrino Appearance in a Muon Neutrino Beam"(ミュー型ニュートリノビームによる電子型ニュートリノの出現の観測), Phys. Rev. Lett. 112 (2014), 061802, を始めとする多くの論文が出版された。
また、電子ニュートリノ出現が確かなものであるとの研究結果が得られたことから、宇宙が始まったときに物質と反物質が同じだけ作られたはずなのに、現在では反物質がほとんど見られないのは何故か、という宇宙物理学、素粒子物理学上の大きな謎に対し、T2K実験をスケールアップすることでその答えに迫ることができると考えられ、スーパーカミオカンデの次世代検出器の議論が大きく進み始めた。本研究で得られた水チェレンコフ検出器を高い性能で安定に運用する手法、知見、経験は次世代検出器の設計段階から生かすことができており、次世代検出器の実現に向けて大きく役立っていると言える。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (32 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (18 results) (of which Peer Reviewed: 18 results,  Acknowledgement Compliant: 10 results,  Open Access: 1 results) Presentation (11 results) (of which Invited: 8 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Neutrino oscillation physics potential of the T2K experiment2015

    • Author(s)
      K. Abe et al. (T2K Collaboration)
    • Journal Title

      PTEP

      Volume: 2015 Pages: 043C01, 36pp.

    • DOI

      10.1093/ptep/ptv031

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Limits on sterile neutrino mixing using atmospheric neutrinos in Super-Kamiokande2015

    • Author(s)
      K. Abe et al. (Super-Kamiokande Collaboration)
    • Journal Title

      Phys. Rev. D

      Volume: 91 Pages: 052019, 23pp.

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.91.052019

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Test of Lorentz invariance with atmospheric neutrinos2015

    • Author(s)
      K. Abe et al. (Super-Kamiokande Collaboration)
    • Journal Title

      Phys. Rev. D

      Volume: 91 Pages: 052003, 16pp.

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.91.052003

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Search for short baseline electron neutrino disappearance with the T2K near detector2015

    • Author(s)
      K. Abe et al. (T2K Collaboration)
    • Journal Title

      Phys. Rev. D

      Volume: 91 Pages: 051002, 8pp.

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.91.051102

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Search for neutrinos from annihilation of captured low-mass dark matter particles in the Sun by Super- Kamiokande2015

    • Author(s)
      K. Choi et al. (Super-Kamiokande Collaboration)
    • Journal Title

      Phys. Rev. Lett.

      Volume: 114 Pages: 141301, 6pp.

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.114.141301

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Calibration of the Super-Kamiokande Detector2014

    • Author(s)
      K. Abe et al. (Super-Kamiokande Collaboration)
    • Journal Title

      Nuclear Inst. and Methods in Physics Research

      Volume: 737 Pages: 253-272

    • DOI

      10.1016/j.nima.2013.11.081

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Search for Nucleon Decay via n-->antineutrino pi0 and p-->antineutrino pi+ in Super-Kamiokande2014

    • Author(s)
      K. Abe et al. (Super-Kamiokande Collaboration)
    • Journal Title

      Phys. Rev. Lett.

      Volume: 113 Pages: 121802, 6pp

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.113.121802

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Search for Dinucleon Decay into Kaons in Super-Kamiokande2014

    • Author(s)
      M. Litos et al. (Super-Kamiokande Collaboration)
    • Journal Title

      Phys. Rev. Lett.

      Volume: 112 Pages: 131803, 6pp

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.112.131803

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Search for proton decay via p-->nu nu K+ using 260 kiloton year data of Super-Kamiokande2014

    • Author(s)
      K. Abe et al. (Super-Kamiokande Collaboration)
    • Journal Title

      Phys. Rev. D

      Volume: 90 Pages: 072005, 14pp

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.90.072005

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Supernova Relic Neutrino Search with Neutron Tagging at Super-Kamiokande-IV2014

    • Author(s)
      H. Zhang et al. (Super-Kamiokande Collaboration)
    • Journal Title

      Astropart. Phys.

      Volume: 60 Pages: 41-46

    • DOI

      10.1016/j.astropartphys.2014.05.004

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Observation of Electron Neutrino Appearance in a Muon Neutrino Beam2014

    • Author(s)
      K. Abe et al. (T2K Collaboration)
    • Journal Title

      Phys. Rev. Lett.

      Volume: 112 Pages: 061802, 8pp.

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.112.061802

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] First Indication of Terrestrial Matter Effects on Solar Neutrino Oscillation2014

    • Author(s)
      A. Renshaw et al. (Super-Kamiokande Collaboration)
    • Journal Title

      Phys. Rev. Lett.

      Volume: 112 Pages: 091805, 6pp

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.112.091805

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Precise Measurement of the Neutrino Mixing Parameter theta_{23} from Muon Neutrino Disappearance in an Off-Axis Beam2014

    • Author(s)
      K. Abe et al. (T2K Collaboration)
    • Journal Title

      Phys. Rev. Lett.

      Volume: 112 Pages: 181801

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.112.181801

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Measurement of the intrinsic electron neutrino component in the T2K neutrino beam with the ND280 detector2014

    • Author(s)
      K. Abe et al. (T2K Collaboration)
    • Journal Title

      Phys. Rev. D

      Volume: 89 Pages: 092003, 18pp.

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.89.092003

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Measurement of the neutrino-oxygen neutral-current interaction cross section by observing nuclear deexcitation gamma rays2014

    • Author(s)
      K. Abe et al. (T2K Collaboration)
    • Journal Title

      Phys. Rev. D

      Volume: 90 Pages: 072012, 11pp.

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.90.072012

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Measurement of the inclusive muon neutrino charged current cross section on iron and hydrocarbon in the T2K on-axis neutrino beam2014

    • Author(s)
      K. Abe et al. (T2K Collaboration)
    • Journal Title

      Phys. Rev. D

      Volume: 90 Pages: 052010

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.90.052010

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Measurement of the Inclusive Electron Neutrino Charged Current Cross Section on Carbon with the T2K Near Detector2014

    • Author(s)
      K. Abe et al. (T2K Collaboration)
    • Journal Title

      Phys. Rev. Lett.

      Volume: 113 Pages: 241803, 7pp.

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.113.241803

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Search for Trilepton Nucleon Decay via p-->e+nu nu and p-->μ+nu nu in the Super-Kamiokande Experiment2014

    • Author(s)
      V. Takhistov et al. (Super-Kamiokande Collaboration)
    • Journal Title

      Phys. Rev. Lett.

      Volume: 113 Pages: 101801, 6pp.

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.113.101801

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] T2K実験の電子反ニュートリノ出現事象探索2015

    • Author(s)
      田中秀和
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      東京都・早稲田大学 早稲田キャンパス
    • Year and Date
      2015-03-21 – 2015-03-25
  • [Presentation] ニュートリノ天文学12015

    • Author(s)
      小汐 由介
    • Organizer
      日本物理学会シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京都・早稲田大学 早稲田キャンパス
    • Year and Date
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • Invited
  • [Presentation] 超新星ニュートリノの実験2015

    • Author(s)
      小汐 由介
    • Organizer
      新学術「地下素核研究」第1回超新星ニュートリノ研究会
    • Place of Presentation
      東京都・東京理科大学
    • Year and Date
      2015-03-16 – 2015-03-17
    • Invited
  • [Presentation] スーパーカミオカンデ(太陽ニュートリノ、超新星ニュートリノ)2014

    • Author(s)
      小汐 由介
    • Organizer
      宇宙線研究所共同利用成果発表会
    • Place of Presentation
      千葉県・東京大学柏キャンパス
    • Year and Date
      2014-12-12 – 2014-12-13
    • Invited
  • [Presentation] スーパーカミオカンデ実験におけるスローコントロールモニタシステムの改良についての報告2014

    • Author(s)
      岡崎 奈緒、他SK Collaboration
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      佐賀県・佐賀大学本庄キャンパス
    • Year and Date
      2014-09-21 – 2014-09-21
  • [Presentation] Neutrino Interaction Physics2014

    • Author(s)
      Hidekazu TANAKA
    • Organizer
      NuFact2014, XVIth International Workshop on Neutrino Factories and Future Neutrino Facilities
    • Place of Presentation
      University of Glasgow, UK
    • Year and Date
      2014-08-30 – 2014-08-30
    • Invited
  • [Presentation] The observation of gamma rays via neutral current interaction at Super-Kamiokande using the T2K neutrino beam2014

    • Author(s)
      Yusuke Koshio
    • Organizer
      NuFact2014:XVIth International Workshop on Neutrino Factories and Future Neutrino Facilities
    • Place of Presentation
      University of Glasgow, UK
    • Year and Date
      2014-08-25 – 2014-08-30
    • Invited
  • [Presentation] Future long baseline neutrino experiment by J-PARC and Hyper-Kamiokande2014

    • Author(s)
      Yusuke Koshio
    • Organizer
      The 2nd International Symposium on Science at J-PARC
    • Place of Presentation
      Tsukuba, Ibaraki, Japan
    • Year and Date
      2014-07-12 – 2014-07-15
    • Invited
  • [Presentation] Supernova neutrino detection and Solar neutrino oscillations2014

    • Author(s)
      Yusuke Koshio
    • Organizer
      ELBA XIII Workshop
    • Place of Presentation
      Isola d'Elba, Italy
    • Year and Date
      2014-06-23 – 2014-06-27
    • Invited
  • [Presentation] Hyper-Kamiokande Detector2014

    • Author(s)
      Hidekazu TANAKA
    • Organizer
      Neutrino 2014, The 26th International Conference on Neutrino Physics and Astrophysics
    • Place of Presentation
      Boston University, USA
    • Year and Date
      2014-06-03 – 2014-06-03
  • [Presentation] Solar results from Super-Kamiokande2014

    • Author(s)
      Yusuke Koshio
    • Organizer
      XXVI International Conference on Neutrino Physics and Astrophysics
    • Place of Presentation
      Boston, USA
    • Year and Date
      2014-06-02 – 2014-06-07
    • Invited
  • [Remarks] T2K Experiment

    • URL

      http://t2k-experiment.org/ja

  • [Remarks] スーパーカミオカンデ公式ホームページ

    • URL

      http://www-sk.icrr.u-tokyo.ac.jp/sk

  • [Remarks] ハイパーカミオカンデホームページ

    • URL

      http://www.hyper-k.org/index.html

URL: 

Published: 2016-06-01  

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