2016 Fiscal Year Annual Research Report
Experimental Study of Neutrino CP Violation by using an Accelerator Neutrino Beam
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24244030
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
中家 剛 京都大学, 理学研究科, 教授 (50314175)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
横山 将志 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (90362441)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 素粒子 / ニュートリノ / 加速器 / ビーム / CP対称性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、(1)CP研究の信号となるミューオンニュートリノから電子ニュートリノへの振動の研究、(2)CP測定における最大の系統誤差であるニュートリノ反応不定性の改善、(3)反ニュートリノビームを使った反ニュートリノ振動の研究、(4)将来のCP対称性測定実験の実現に向けた基幹技術である光センサーの開発、の4点を実行した。
最終的に、反ニュートリノビームで合計7.5E20陽子のデータをニュートリノビームで15E20陽子のデータを収集に成功した。このデータを使って、世界で最初にニュートリノと反ニュートリノ振動の総合解析によるCPの測定を行った。その結果は、平成28年夏に新聞やTV等でも取り上げられ、論文をPhysical Review Letters誌に投稿し受理された（掲載は平成29年）。また、この測定では、系統誤差の改善が重要であり、前置ニュートリノ測定器でニュートリノ反応様式を解析することで、系統誤差を6%の精度に抑えた。また、CP測定の信号となる反電子ニュートリノ出現事象の探索も行い、4事象を観測した。この4事象は、予想値よりも少なく、ニュートリノでCPが大きく破れている可能性（δCP=-0.5π）を示唆する興味深い結果となった。ただし、反電子ニュートリノ出現を確立するには、さらなる統計が必要である。
光センサーの開発に関しては、50cm径の大型ハイブリッド光子検出器（HPD）を水中に設置し、実地試験を行った。また並行して、高QE光電面をもつPMTの開発を進め、PMTとHPDの性能比較を行った。結果として、PMTの方が性能・コスト共に優れており、高QE-PMTをハイパーカミオカンデの光センサーとして採用する方針を立てた。さらに、新型光センサーをシミュレーションに組み込み、ハイパーカミオカンデの物理感度の再評価を行い、実験のデザインレポートを完成させた。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(20 results)
