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加速器ニュートリノビームを使ったニュートリノ振動の研究

研究課題

研究課題/領域番号 14F04716
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理(実験)
研究機関京都大学

研究代表者

中家 剛  京都大学, 理学研究科, 教授 (50314175)

研究分担者 PATEL NIKHUL  京都大学, 理学研究科, 外国人特別研究員
PATEL Nikhul  京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2016年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2016年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2015年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2014年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
キーワードニュートリノ / ニュートリノ振動 / CP対称性の破れ / T2K実験 / スーパーカミオカンデ / 前置ニュートリノ検出器 / ニュートリノ反応 / ミューオンモニター / ダイヤモンド検出器
研究実績の概要

Patel氏が行うT2K実験は、加速器ニュートリノビームを用い、ミューオンニュートリノから電子ニュートリノへの振動とその反粒子での振動を測定し、ニュートリノにおける粒子・反粒子対称性(CP対称性)の破れの発見を目指している。本研究では、2014年までに取得したニュートリノビームのデータと2015年から取得している反ニュートリノビームのデータを総合解析することで、CPの破れのパラメータを世界最高精度で測定することに成功した。
Patel氏は2014年秋からのT2K実験の物理データ収集において、ニュートリノビームの安定性を保証する検出器であるミューオンモニターの責任者としてJ-PARC(茨城県東海村)に常駐し、「検出器のオペレーション」、「較正作業」、「問題への対処」を行い、T2K実験のビームデータの品質を高いレベルで保証した。そして、ニュートリノ振動解析に必要なニュートリノフラックスとニュートリノ反応断面積の系統誤差を低減するために、前置ニュートリノ検出器のデータ解析を進めた。その結果、ニュートリノにおける粒子・反粒子対称性の破れ(CP位相)の精度を向上させることに貢献した。
また、将来のT2K実験ビーム強度増強のためにミューオンモニターのアップグレードに向けた研究として、放射線耐性が高いダイヤモンド検出器とSiC検出器の性能評価を行った。ミューオンモニターはT2K実験に必要不可欠の測定器である。さらにビーム増強に向けて、1.28秒周期でのビーム取り出しに対応するため、ビームラインに導入する予定の新型エレクトロニクスの開発と試験を行った。これらの研究は、将来ビーム強度をふやしてT2K実験がCPの破れを発見するために、最重要な研究課題である。

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2016 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Stony Brook/Rochester/Boston(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Imperial C. London/Oxford/Queen Mary U.L.(United Kingdom)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] TRIUMF/U.B. Columbia/Toronto(Canada)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Saclay/Lyon/Paris(France)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Roma/Napoli/Padova(Italy)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究]

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Measurement of double-differential muon neutrino charged-current interactions on C8H8 without pions in the final state using the T2K off-axis beam2016

    • 著者名/発表者名
      T. Nakaya, M. Yokoyama and the T2K Collaboration
    • 雑誌名

      Phys. Rev. D

      巻: 93 号: 11 ページ: 112012-112012

    • DOI

      10.1103/physrevd.93.112012

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Measurement of Muon Antineutrino Oscillations with an Accelerator-Produced Off-Axis Beam2016

    • 著者名/発表者名
      T. Nakaya, M. Yokoyama and the T2K Collaboration
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett

      巻: 116 号: 18 ページ: 181801-181801

    • DOI

      10.1103/physrevlett.116.181801

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [備考] 京大ニュートリノグループ

    • URL

      http://www-he.scphys.kyoto-u.ac.jp/research/Neutrino/index.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] T2K 実験

    • URL

      http://t2k-experiment.org/ja/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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