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系統誤差0.5%を目指すニュートリノ混合角θ_13の超精密測定

研究課題

研究課題/領域番号 12J06812
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理(実験)
研究機関首都大学東京

研究代表者

松原 綱之  首都大学東京, 理工学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
3,630千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 330千円)
2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2013年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2012年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワード素粒子実験 / ニュートリノ / 混合角θ_13 / 原子炉ニュートリノ / 精密測定 / 混合角θ_<13>
研究実績の概要

本実験は国際共同実験Double Choozにおいて、ニュートリノ混合角θ_13の精密測定を行うことを目的とする。混合角は質量と同じく、ニュートリノの性質を示す重要なパラメータである。近年、本実験をはじめとする原子炉ニュートリノ振動実験や加速器ニュートリノ振動実験により、θ_13が有限値を持つことが示された。有限値を持つことが明らかになった今、将来のCP非保存パラメータ測定実験に向けて、その精密測定化の意義は高まっている。
本研究ではθ_13測定精度向上のために、ニュートリノフラックスとエネルギー再構成精度に由来する系統誤差の削減を目標に掲げた。採用初年度は、エネルギー再構成の改善を重点的に行い、新しい手法を開発することで系統誤差の削減に成功した。採用二年目は、ニュートリノフラックスの系統誤差を削減すべく、前置検出器の建設を行った。また同時に、後置検出器のみでの解析結果の改善に寄与してきた。
最終年度にあたる昨年は、オフラインツールとデータ処理グループ責任者としてその開発管理を担当するとともに、高電圧電源装置などの残る測定装置の設置を完了した。完成した前置検出器の試運転や初期データ解析を共同研究者と協力して行い、前置検出器でのニュートリノ信号観測に成功した。また、後置検出器のみでの解析の最終結果をまとめ、論文投稿を行った。改善された解析手法と前置検出器の完成によって、目標とする精度でのθ_13測定の実現可能性が示された。二基の検出器でのデータ取得を今後も続け、必要となる統計量を得ることによって、θ_13の精密測定がまもなく達成される見通しである。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Ortho-positronium observation in the Double Chooz experiment2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Abe et al.
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 10 号: 10 ページ: 032-032

    • DOI

      10.1007/jhep10(2014)032

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Improved measurements of the neutrino mixing angle θ13 with the Double Chooz detector2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Abe et al.
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 10 号: 10 ページ: 086-086

    • DOI

      10.1007/jhep10(2014)086

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Precision muon reconstruction in Double Chooz2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Abe et al.
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A

      巻: 07 ページ: 058-058

    • DOI

      10.1016/j.nima.2014.07.058

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A Global Fit Determination of Effective Δm^2_<31> from Baseline Dependen ce of Reactor ν_e Disappearance2013

    • 著者名/発表者名
      T. J. C. Bezerra, H. Furuta, F. Suekane, T. Matsubara
    • 雑誌名

      Physics Letter B

      巻: 725 号: 4-5 ページ: 271-276

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2013.07.028

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 原子炉によるニュートリノ混合角θ_<13>の測定2013

    • 著者名/発表者名
      川崎健夫, 石塚正基, 古田久敬, 松原綱之
    • 雑誌名

      日本物理学会誌・解説

      巻: Vol.68 ページ: 450-457

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Background-independent measurement of θ_<13> in Double Chooz2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Abe, et al. (Double Chooz collaboration)
    • 雑誌名

      arXiv

      巻: 1401(Submitted) ページ: 5981-5981

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] Direct Measurement of Backgrounds using Reactor-Off Data in Double Chooz2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Abe, et al.
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 87 号: 1 ページ: 11102-11102

    • DOI

      10.1103/physrevd.87.011102

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reactor¥bar{¥nu}_e disappearance in the Double Chooz experiment2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Abe, et al.
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 86 号: 5

    • DOI

      10.1103/physrevd.86.052008

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] First Test of Lorentz Violation with a Reactor-based Antineutrino Experiment2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Abe, et al.
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 86

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Double Chooz実験におけるガドリニウムの中性子捕獲事象を用いたθ_<13>測定2014

    • 著者名/発表者名
      松原 綱之, 他 Double Chooz Japanグループ
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学
    • 年月日
      2014-03-29
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Recent results from Double Chooz2014

    • 著者名/発表者名
      T. Matsubara for the Double Chooz collaboration
    • 学会等名
      Lake Louise Winter Institute 2014
    • 発表場所
      Lake Louise, Canada
    • 年月日
      2014-02-22
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Recent results from Double Chooz2012

    • 著者名/発表者名
      Tsunayuki Matsubara
    • 学会等名
      日本物理学会2012年秋季大会
    • 発表場所
      京都産業大学(招待講演)
    • 年月日
      2012-09-11
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://dchooz.titech.jp.hep.net/

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://dchooz.titech.jp.hep.net/

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

URL: 

公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

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