Ｄｏｕｂｌｅ Ｃｈｏｏｚ実験によるニュートリノ混合角θ１３の精密測定

• 研究課題/領域番号: 15J11799
• 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: 東京工業大学
• 研究代表者: 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)
• 研究期間 (年度): 2015-04-24 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円); 2017年度: 800千円 (直接経費: 800千円); 2016年度: 800千円 (直接経費: 800千円); 2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
• キーワード: 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

研究実績の概要

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。

現在までの達成度 (段落)

29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

29年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] APC研究所/Saclay研究所/IPHC Strasbourg(フランス)
• [国際共同研究] 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)
• [国際共同研究] CIEMAT研究所(スペイン)
• [国際共同研究] コロンビア大学/シカゴ大学/アルゴン研究所(米国)
• [国際共同研究] UNICAMP/UFABC/CBPF(ブラジル)
• [国際共同研究]
• [国際共同研究] APC研究所/Saclay研究所/IPHC Strasbourg(フランス)
• [国際共同研究] 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)
• [国際共同研究] CIEMAT研究所(スペイン)
• [国際共同研究] MIT/コロンビア大学/シカゴ大学(米国)
• [国際共同研究] UNICAMP/UFABC/CBPF(ブラジル)
• [国際共同研究]
• [国際共同研究] AstroParticule et Cosmologie研究所/Saclay研究所/IPHC Strasbourg(フランス)
• [国際共同研究] 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)
• [国際共同研究] CIEMAT研究所(スペイン)
• [国際共同研究] MIT/コロンビア大学/シカゴ大学(米国)
• [国際共同研究] UNICAMP/UFABC/CBPF(ブラジル)
• [国際共同研究]
• [雑誌論文] Novel event classification based on spectral analysis of scintillation waveforms in Double Chooz (2018)
  • 著者名/発表者名: M. Kuze, M. Ishitsuka 他 (Double Chooz Collaboration)
  • 雑誌名: JINST 巻: 13 号: 01 ページ: P01031-P01031
  • DOI: 10.1088/1748-0221/13/01/p01031
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Characterization of the Spontaneous Light Emission of the PMTs used in the Double Chooz Experiment (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Abe, R. Sharankova et al. (Double Chooz collaboration)
  • 雑誌名: JINST 巻: 11 号: 08 ページ: P08001-P08001
  • DOI: 10.1088/1748-0221/11/08/p08001
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Muon capture on light isotopes in Double Chooz (2016)
  • 著者名/発表者名: 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.
  • 雑誌名: Physical Review C 巻: 93 号: 5 ページ: 054608-054608
  • DOI: 10.1103/physrevc.93.054608
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Cosmic-muon characterization and annual modulation measurement with Double Chooz detectors (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Abe, R. Sharankova et al. (Double Chooz collaboration)
  • 雑誌名: JCAP 巻: 2 号: 02 ページ: 017-017
  • DOI: 10.1088/1475-7516/2017/02/017
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Measurement of θ13 in Double Chooz using neutron captures on hydrogen with novel background rejection techniques (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Abe, M. Kuze, and the Double Chooz collaboration
  • 雑誌名: Journal of High Energy Physics 巻: 1601 号: 1 ページ: 163-163
  • DOI: 10.1007/jhep01(2016)163
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Muon capture on light isotopes measured with the Double Chooz detector (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Abe, R. Sharankova et al. (Double Chooz Collaboration)
  • 雑誌名: Phys. Rev. C 巻: -
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] Latest Results from Double Chooz (2017)
  • 著者名/発表者名: R. Sharankova
  • 学会等名: TAUP 2017
  • 国際学会
• [学会発表] Double Chooz実験の最新結果 (2017)
  • 著者名/発表者名: R. Sharankova, M. Ishitsuka, M. Kuze
  • 学会等名: 日本物理学会２０１７年次大会
  • 発表場所: 大阪大学豊中キャンパス
• [学会発表] Double Chooz - detectors（ポスター発表） (2016)
  • 著者名/発表者名: E. Chauveau, J. Dawson, R. Sharankova
  • 学会等名: International Conference on Neutrino Physics and Astrophysics (Neutrino 2016)
  • 発表場所: London, UK
  • 年月日: 2016-07-04
  • 国際学会
• [学会発表] Recent Results from Double Chooz (2016)
  • 著者名/発表者名: R. Sharankova on behalf of Double Chooz
  • 学会等名: Lake louise Winter Institute 2016
  • 発表場所: Lake Louise, Alberta, Canada
  • 年月日: 2016-02-08
  • 国際学会
• [学会発表] Double Chooz検出器キャリブレーション (2015)
  • 著者名/発表者名: R. Sharankova
  • 学会等名: 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
  • 発表場所: ニューウェルシティー湯河原
  • 年月日: 2015-12-03
  • 国際学会
• [学会発表] Results of theta13 measurement via the Hydrogen channel using full data with the Double Chooz Far Detector (2015)
  • 著者名/発表者名: R. Sharankova, M. Ishitsuka, M. Kuzeその他Double Chooz日本グループ
  • 学会等名: 日本物理学会２０１５年秋大会
  • 発表場所: 大阪市立大学
  • 年月日: 2015-09-26
• [備考] Double Chooz official webpage
  • URL: http://doublechooz.in2p3.fr/Public/public.php
• [備考] Double Chooz日本グループHP
  • URL: https://dchooz.titech.jp.hep.net
• [備考] Double Chooz experiment official webpage
  • URL: http://doublechooz.in2p3.fr/Status_and_News/status_and_news.php
• [備考] Double Chooz実験日本グループHP
  • URL: http://dchooz.titech.jp.hep.net
• [備考] Double Chooz official webpage
  • URL: http://doublechooz.in2p3.fr/Status_and_News/status_and_news.php
• [備考] Double Chooz日本グループHP
  • URL: http://www.dchooz.jp.hep.net