2017 Fiscal Year Annual Research Report
Precision measurements of neutrino-nucleus interaction towards understanding of neutrino mixing matrix
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26247034
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
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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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
南野 彰宏 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (70511674)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ニュートリノ / 反応断面積 / 粒子測定器 / MPPC |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，T2K長基線ニュートリノ振動実験におけるニュートリノ-原子核反応断面積の不定性による系統誤差を削減するために，ニュートリノ反応を測定する既存の前置検出器の拡張として荷電カレント反応の包括的断面積測定に特化した新しい検出器を導入し，原子核の違いによる反応断面積の差を高精度で測定することを目標としている。
本年度は，前年度にビーム中心（オンアクシス）位置に設置した１台目のモジュールと，本年度中にオフアクシス位置に設置した２台目のモジュールの双方を用いて，ニュートリノ-原子核反応断面積の測定を進めた。１台目のモジュールでは取得したデータの解析を行い，検出器の性能を評価して，水標的およびプラスチック標的での荷電カレント反応の包括的断面積，およびその比の測定を行った。さらに，異なる場所に置かれた既存の検出器のデータと合わせて解析することで，前置検出器によるニュートリノフラックスおよび断面積の測定を検証する手法を新たに開発した。
２台目のモジュールは信号読み出し回路の試験を完了させ，本年度に建設を完了した。既存の別のニュートリノ検出装置INGRIDと組み合わせて統合試験を完了し，2017年秋から反ニュートリノビームでデータを取得した。これと並行して，ミューオンレンジ検出器用の信号読み出し回路の生産・試験を行ない，さらに将来のニュートリノ反応測定器に向けた開発として，キューブ型のプラスチックシンチレータと光検出器MPPCを組み合わせた測定器の性能評価を行なった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
１台目のモジュールでのデータ解析は順調に進み，ニュートリノ反応断面積の測定を行うことができた。２台目のモジュールも完成させ，データ収集を開始した。ミューオンレンジ検出器用で十分な時間分解能を得るために信号読み出し回路の修正が必要となったが，他の既存の検出器を一時的に代替として使用することで予備的な測定を開始できており，全体スケジュールに大きな遅れはなく，おおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
オンアクシス位置に置いた１台目のモジュールに続いて，オフアクシス位置の2つ目のモジュールでの予備的な断面積測定を完了させる。ミューオンレンジ検出器を完成させて，予定していた検出器配置でのデータ収集を行う。さらに，これら複数の測定器による測定を組み合わせてニュートリノ反応断面積に対し最大限の情報を得られる解析方法の開発を行い，T2K実験の系統誤差削減に向けた研究を進める。
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