Ｄｏｕｂｌｅ Ｃｈｏｏｚ実験によるニュートリノ混合角θ１３の精密測定

• Project/Area Number: 15J11799
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: Sharankova Ralitsa (2017) 東京工業大学, 理工学研究科, 特別研究員(DC1); SHARANKOVA RALITSA (2015-2016) 東京工業大学, 大学院理工学研究科(理学系), 特別研究員(DC1)
• Project Period (FY): 2015-04-24 – 2018-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2017)
• Budget Amount: ¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000); Fiscal Year 2017: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000); Fiscal Year 2016: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000); Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
• Keywords: ニュートリノ振動 / ニュートリノ混合角 / 原子炉ニュートリノ実験 / 原子炉ニュートリノ / 原子炉ニュートリノ実権

Outline of Annual Research Achievements

Double Chooz実験は原子炉ニュートリノ実験であり、混合角シータ13の精密測定を行なっている。2011年から後置検出器でデータ収集中であり、2014年末から前置検出器でもデータ収集を開始した。平成２６年度までは後置検出器のデータのみでデータ解析を行ってきたが、平成２７年度からは両検出器のデータを用いてさらなる測定精度の向上を目指している。Double Chooz検出器は他の原子炉ニュートリノ実験に比べて有効体積が小さいため、統計誤差を抑える為の工夫が必要である。統計量を増やすため、メインの解析で用いるnGd事象に加えて水素原子核の中性子捕獲事象（nH事象）も使うことが有利である。nH事象の場合、バックグラウンドが多いという問題点がある。本解析では、ニュートリノ信号の選別効率を保ちながら偶発的に生じるバックグラウンドを削減する解析ツールを開発し最適化した。偶発的バックグラウンドはシータ１３の測定精度に影響を与えるためその削減は測定精度の向上に貢献していると考えられる。
さらに報告者はDouble Chooz実験におけるエネルギー再構成及び検出器応答のキャリブレーション（較正）に大きく関わっており、検出器応答の理解と系統誤差の縮小にも貢献している。
本科研費の旅費を用いて、国内及び海外で共同研究者と議論ができ、研究成果を発表できた。また、検出器のキャリブレーション実施を行った。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] APC研究所/Saclay研究所/IPHC Strasbourg(フランス)
• [Int'l Joint Research] アーヘン工科大学/ミュンヘン工科大学/MPIK原子核物理学研究所(ドイツ)
• [Int'l Joint Research] CIEMAT研究所(スペイン)
• [Int'l Joint Research] コロンビア大学/シカゴ大学/アルゴン研究所(米国)
• [Int'l Joint Research] UNICAMP/UFABC/CBPF(ブラジル)
• [Int'l Joint Research]
• [Int'l Joint Research] APC研究所/Saclay研究所/IPHC Strasbourg(フランス)
• [Int'l Joint Research] アーヘン工科大学/ミュンヘン工科大学/MPIK原子核物理学研究所(ドイツ)
• [Int'l Joint Research] CIEMAT研究所(スペイン)
• [Int'l Joint Research] MIT/コロンビア大学/シカゴ大学(米国)
• [Int'l Joint Research] UNICAMP/UFABC/CBPF(ブラジル)
• [Int'l Joint Research]
• [Int'l Joint Research] AstroParticule et Cosmologie研究所/Saclay研究所/IPHC Strasbourg(フランス)
• [Int'l Joint Research] アーヘン工科大学/ミュンヘン工科大学 １/MPIK原子核物理学研究所(ドイツ)
• [Int'l Joint Research] CIEMAT研究所(スペイン)
• [Int'l Joint Research] MIT/コロンビア大学/シカゴ大学(米国)
• [Int'l Joint Research] UNICAMP/UFABC/CBPF(ブラジル)
• [Int'l Joint Research]
• [Journal Article] Novel event classification based on spectral analysis of scintillation waveforms in Double Chooz (2018)
  • Author(s): M. Kuze, M. Ishitsuka 他 (Double Chooz Collaboration)
  • Journal Title: JINST Volume: 13 Issue: 01 Pages: P01031-P01031
  • DOI: 10.1088/1748-0221/13/01/p01031
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Characterization of the Spontaneous Light Emission of the PMTs used in the Double Chooz Experiment (2016)
  • Author(s): Y. Abe, R. Sharankova et al. (Double Chooz collaboration)
  • Journal Title: JINST Volume: 11 Issue: 08 Pages: P08001-P08001
  • DOI: 10.1088/1748-0221/11/08/p08001
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Muon capture on light isotopes in Double Chooz (2016)
  • Author(s): F.Suekane, T.J.C.Bezerra, Y. Abe, T. Abrah, H. Almazan, C. Alt, S. Appel, J.C. Barriere, E. Baussan, I. Bekman, M. Bergevin, L. Bezrukov, E. Blucher, T. Brugire, C. Buck, J. Busenitz, A. Cabrera, L. Camilleri, R. Carr, et. al.
  • Journal Title: Physical Review C Volume: 93 Issue: 5 Pages: 054608-054608
  • DOI: 10.1103/physrevc.93.054608
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Cosmic-muon characterization and annual modulation measurement with Double Chooz detectors (2016)
  • Author(s): Y. Abe, R. Sharankova et al. (Double Chooz collaboration)
  • Journal Title: JCAP Volume: 2 Issue: 02 Pages: 017-017
  • DOI: 10.1088/1475-7516/2017/02/017
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Measurement of θ13 in Double Chooz using neutron captures on hydrogen with novel background rejection techniques (2016)
  • Author(s): Y. Abe, M. Kuze, and the Double Chooz collaboration
  • Journal Title: Journal of High Energy Physics Volume: 1601 Issue: 1 Pages: 163-163
  • DOI: 10.1007/jhep01(2016)163
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Muon capture on light isotopes measured with the Double Chooz detector (2016)
  • Author(s): Y. Abe, R. Sharankova et al. (Double Chooz Collaboration)
  • Journal Title: Phys. Rev. C Volume: -
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] Latest Results from Double Chooz (2017)
  • Author(s): R. Sharankova
  • Organizer: TAUP 2017
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Double Chooz実験の最新結果 (2017)
  • Author(s): R. Sharankova, M. Ishitsuka, M. Kuze
  • Organizer: 日本物理学会２０１７年次大会
  • Place of Presentation: 大阪大学豊中キャンパス
• [Presentation] Double Chooz - detectors（ポスター発表） (2016)
  • Author(s): E. Chauveau, J. Dawson, R. Sharankova
  • Organizer: International Conference on Neutrino Physics and Astrophysics (Neutrino 2016)
  • Place of Presentation: London, UK
  • Year and Date: 2016-07-04
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Recent Results from Double Chooz (2016)
  • Author(s): R. Sharankova on behalf of Double Chooz
  • Organizer: Lake louise Winter Institute 2016
  • Place of Presentation: Lake Louise, Alberta, Canada
  • Year and Date: 2016-02-08
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Double Chooz検出器キャリブレーション (2015)
  • Author(s): R. Sharankova
  • Organizer: 新学術領域「ニュートリノフロンティアの融合と進化」研究会
  • Place of Presentation: ニューウェルシティー湯河原
  • Year and Date: 2015-12-03
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Results of theta13 measurement via the Hydrogen channel using full data with the Double Chooz Far Detector (2015)
  • Author(s): R. Sharankova, M. Ishitsuka, M. Kuzeその他Double Chooz日本グループ
  • Organizer: 日本物理学会２０１５年秋大会
  • Place of Presentation: 大阪市立大学
  • Year and Date: 2015-09-26
• [Remarks] Double Chooz official webpage
  • URL: http://doublechooz.in2p3.fr/Public/public.php
• [Remarks] Double Chooz日本グループHP
  • URL: https://dchooz.titech.jp.hep.net
• [Remarks] Double Chooz experiment official webpage
  • URL: http://doublechooz.in2p3.fr/Status_and_News/status_and_news.php
• [Remarks] Double Chooz実験日本グループHP
  • URL: http://dchooz.titech.jp.hep.net
• [Remarks] Double Chooz official webpage
  • URL: http://doublechooz.in2p3.fr/Status_and_News/status_and_news.php
• [Remarks] Double Chooz日本グループHP
  • URL: http://www.dchooz.jp.hep.net