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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Precision measurements of neutrino-nucleus interaction towards understanding of neutrino mixing matrix

Research Project

Project/Area Number 26247034
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

横山 将志  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (90362441)

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)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2019-03-31
Keywordsニュートリノ / 反応断面積 / ニュートリノ振動 / 粒子検出器
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,本研究で製作した2台の新型ニュートリノ検出器(WAGASCI検出器)を既存の検出器と組み合わせた予備的なセットアップでの測定データの解析を進め,ニュートリノ-原子核反応の測定を行った。その最初の結果として,オンアクシスでの荷電カレントニュートリノ反応断面積の測定を行い,水標的とシンチレーター標的での断面積の比を5%の精度で測定し,PTEP誌にて出版した(PTEP 2019, 093C02)。また,反ニュートリノビームでの水標的とシンチレーター標的での断面積比をオフアクシスで測定し,9%の精度で求めた。この結果を国際会議で公表した。
さらに,ミューオンレンジ検出器の製作を完了し,前置ニュートリノ検出器ホール最下層において,WAGASCI検出器とミューオンレンジ検出器を組み合わせた最終的な検出器の配置でニュートリノデータの測定を開始した。異なる場所での測定データを合わせて解析することで,ニュートリノ反応に関するより多くの情報を得る手法の開発を進めた。また,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。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (10 results)

All 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results)

  • [Int'l Joint Research] Ecole Polytechnique/CEA Saclay(フランス)

    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      Ecole Polytechnique/CEA Saclay
  • [Int'l Joint Research] Institute for Nuclear Physics(ロシア連邦)

    • Country Name
      RUSSIA FEDERATION
    • Counterpart Institution
      Institute for Nuclear Physics
  • [Int'l Joint Research] University of Geneva/CERN(スイス)

    • Country Name
      SWITZERLAND
    • Counterpart Institution
      University of Geneva/CERN
  • [Journal Article] Measurement of the muon neutrino charged-current cross sections on water, hydrocarbon and iron, and their ratios, with the T2K on-axis detectors2019

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

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      Volume: 2019 Pages: 093C02

    • DOI

      10.1093/ptep/ptz070

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Search for CP Violation in Neutrino and Antineutrino Oscillations by the T2K Experiment with 2.2×1021 Protons on Target2018

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

      Physical Review Letters

      Volume: 121 Pages: 171802

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.121.171802

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] ニュートリノ検出器WAGASCI用エレクトロニクスの性能試験2019

    • Author(s)
      鞠谷温士
    • Organizer
      第9回高エネルギー物理春の学校
  • [Presentation] T2Kニュートリノ振動実験による反電子ニュートリノ出現とCP対称性の破れの探索の最新結果2018

    • Author(s)
      横山将志
    • Organizer
      日本物理学会 2018年秋季大会
    • Invited
  • [Presentation] 水標的格子型検出器WAGASCIを用いた反ニュートリノビーム測定の現状2018

    • Author(s)
      竹馬匠泰
    • Organizer
      日本物理学会 2018年秋季大会
  • [Presentation] ニュートリノ検出器WAGASCIにおける時間情報取得システムの改善2018

    • Author(s)
      松下昂平
    • Organizer
      日本物理学会 2018年秋季大会
  • [Presentation] Long-baseline neutrino experiments2018

    • Author(s)
      横山将志
    • Organizer
      The 39th International Conference on High Energy Physics (ICHEP2018)
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2021-01-27  

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