2014 Fiscal Year Research-status Report
J-PARCビームラインにおけるニュートリノ反応の研究
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26800131
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
北川 暢子 名古屋大学, エコトピア科学研究所, 研究員 (20727911)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ニュートリノ / 原子核乾板大面積解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者は、数GeV領域のニュートリノ反応の研究のために、既にニュートリノが照射されたECC（原子核乾板と金属板の積層構造をした検出器）のデータ取得並びに解析を行った。原子核乾板のデータに関しては、80平方センチメートル×60枚分の位置関係を保証し、記録された飛跡の再構成に成功した。主に、原子核乾板の全面積かつ電子検出器のトリガーに依存しない“ノンバイアス”なニュートリノ反応の検出に向けた大容量のデータの取り扱いにおける種々のパラメータのチューニングを行った。これは、過去の原子核乾板を用いた実験の中で1つのデータセットとしては最大の面積である。また、このデータの中から低運動量の飛跡を用いたニュートリノ反応の検出を行い、シミュレーションと概ね整合性があることを確認した。
さらに、ECC中での1GeV前後の電子のエネルギー測定手法について提案し、シミュレーションによりその妥当性を検証した。
また、東邦大学と神戸大学との共同研究として、名古屋大学で原子核乾板を作製し、時間情報を付加できるECC検出器をJ-PARCのニュートリノビームライン（T2K実験のNear Detector）に設置した。T2Kのコラボレーターの方々のご協力を得て、2014年10月末から2015年3月下旬までニュートリノ照射を行った。このテスト実験では、原子核乾板に記録された飛跡に時間情報を与えることが出来るため、ニュートリノ反応が生成された時間と放出された角度情報を元に、T2Kの検出器で検出された飛跡とのコインシデンスを試みる。今後、データ取得・解析（飛跡再構成、粒子同定等）を行う予定である。
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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
既存のニュートリノ照射を終えたECCのデータ解析については、現行の飛跡読み取り装置を使ったデータ取得・解析の流れの構築は出来たが、次世代機を使ったデータ取得並びに物理結果を導出することが未完である。しかし、次年度（平成27年度）に計画していたJ-PARCのニュートリノビームラインでのテスト実験が前倒しになり、原子核乾板の製作、ECCの作製、シフター（時間情報を付加する原子核乾板を用いた検出器）の設置等、の経験を積むことができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
既存のニュートリノ照射を終えたECCのデータ解析については、次世代機を用いてデータ取得を行い、生成される二次粒子の全情報を取り出し数GeV領域のニュートリノ反応について解析を行う。荷電粒子の本数分布、角度分布、粒子識別によるニュートリノの種類の分類を行う。特に他の検出器では検出困難な低エネルギーの飛跡について新たなデータを提供出来ると考えている。
J-PARCでのテスト実験は、平成26年度に照射したECC（鉄標的）のデータ取得と解析を行い、これまでの原子核乾板を用いたニュートリノ実験の中で最も低エネルギーなニュートリノ反応の検出を目指す。また、水標的、炭素標的等物質を変えたECCを作製し、標的間で差異が見られるかを検証する。
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| Causes of Carryover |
既存のECCの解析の進行の遅れたため、大容量のデータのストレージのためのHDDや解析用PCが未購入のままであったから。一方で、J-PARCでのテスト実験が前倒しになって実施したため、旅費のための支出が多くなったから。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
4TBのHDDを5個の購入と余りを解析用PC購入の一部とする。
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