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Development of the NuPRISM Detector Towards the Measurement of CP Violation

研究課題

研究課題/領域番号 17H02885
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関東京大学

研究代表者

HARTZ MARK  東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 准教授 (70721702)

研究分担者 久世 正弘  東京工業大学, 理学院, 教授 (00225153)
石塚 正基  東京理科大学, 理工学部物理学科, 教授 (40533196)
西村 康宏  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (40648119)
石田 卓  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 講師 (70290856)
角野 秀一  東京都立大学, 理学研究科, 教授 (70376698)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
19,110千円 (直接経費: 14,700千円、間接経費: 4,410千円)
2019年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2018年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
2017年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
キーワードParticle physics / Photon detectors / Water Cherenkov / Neutrinos / Photodetectors / Simulation / Photomultiplier Tube / Neutrino / Photosensors / Detector / Neutrino Scattering / Neutrino detector / photodetectors / water Cherenkov / photosensors / detector / neutrino scattering / Neutrino oscillations / neutrino interactions
研究成果の概要

本研究は前置水チェレンコフ検出器(IWCD)の実現に向けた基礎研究を進めるものである。研究期間には光センサーの候補となるPMTについて幅広い性能試験を行い、候補を選定した。また、水中でPMTを収めるケースの耐圧と化学的適合性の試験を実行して材質の選定を行い、候補となる高電圧電源の試験も行った。期間中にはIWCDの実験装置についても基本的な設計を進めた。本研究の成果として、IWCDはハイパーカミオカンデ実験の一部として採用され、技術報告書を完成させた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究はハイパーカミオカンデ実験の測定精度を向上することを目的とした検出器の基礎研究を進めるものである。ハイパーカミオカンデはニュートリノ振動などについて世界最先端の研究を行う計画である。ニュートリノ振動の精密測定を実現するためには前置検出器により振動前のニュートリノの特性を理解することが重要な課題である。本研究では、IWCDの設計や技術面の実現性の検証を進め、その成果として、IWCDはハイパーカミオカンデ実験の前置検出器として採用されている。

報告書

(4件)
  • 2020 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (9件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 7件、 招待講演 5件)

  • [国際共同研究] TRIUMF/University of Regina/York University(カナダ)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Inst. of Radioelectronics and Multimedia(ポーランド)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Imperial College London(英国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] TRIUMF(カナダ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Warsaw University of Technology(ポーランド)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] INFN Sezione di Napoli/INFN Sezione di Bari(イタリア)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Warsaw University of Technology(Poland)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] TRIUMF(Canada)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Stony Brook University/Michigan State University(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ハイパーカミオカンデ前置水チェレンコフ検出器で用いる3インチ光電子増倍管の磁場中における特性の研究2021

    • 著者名/発表者名
      Michitaka Inomoto
    • 学会等名
      Japan Physical Society Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ハイパーカミオカンデ前置水チェレンコフ検出器に用いる3インチ光電子増倍管の性能評価2021

    • 著者名/発表者名
      Tatsushi Kinoshita
    • 学会等名
      Japan Physical Society Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Near Detectors for the Hyper-K Experiment2020

    • 著者名/発表者名
      Mark Hartz
    • 学会等名
      International Conference on High Energy Physics (ICHEP)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Electric-field dependence of dark noise in a photomultiplier tube2020

    • 著者名/発表者名
      Yuto Maekawa
    • 学会等名
      新学術領域「ニュートリノで拓く素粒子と宇宙」研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Near Detectors for the Hyper-K Experiment2019

    • 著者名/発表者名
      Mark Hartz
    • 学会等名
      International Symposium on Lepton Photon Interactions at High Energies
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Near Detectors for the Hyper-K Experiment2019

    • 著者名/発表者名
      Mark Hartz
    • 学会等名
      Topics in Astroparticle and Underground Physics (TAUP)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Systematics Uncertainties in Future Neutrino Oscillation Experiments2019

    • 著者名/発表者名
      Mark Hartz
    • 学会等名
      International Workshop on Next generation Nucleon Decay and Neutrino Detectors (NNN)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Charged Particle Beam Best with multi-PMT2018

    • 著者名/発表者名
      Mark Hartz
    • 学会等名
      New and Enhanced Photosensor Techologies for Underwater Neutrino Experiments Workshop
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of Detector Simulation and Event Reconstruction for J-PARC E61 Experiment2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Tomoyo
    • 学会等名
      New and Enhanced Photosensor Techologies for Underwater Neutrino Experiments Workshop
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Performances of Multi-PMT for the Hyper-Kamiokande and E61 experiments2018

    • 著者名/発表者名
      Benjamin Quilain, Mark Hartz, Yasuhiro Nishimura, Akira Konaka, Masahiro Kuze, Tomoyo Yoshida, Masaki Ishitsuka
    • 学会等名
      JPS meeting September 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] J-PARCニュートリノビームラインにおけるE61前置水チェレンコフ検出器計画の現状2018

    • 著者名/発表者名
      Masaki Ishitsuka, Hartz Mark, Taku Ishida, Hidekazu Kakuno, Akira Konaka, Masahiro Kuze, Yasuhiro Nishimura, Tetsuro Sekiguchi, Quilain Benjamin, Tomoyo Yoshida
    • 学会等名
      JPS meeting September 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] J-PARC E61 experiment2018

    • 著者名/発表者名
      Tomoyo Yoshida
    • 学会等名
      Lake Louise Winter Institute 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Hadron production requirements for E612017

    • 著者名/発表者名
      Mark Hartz
    • 学会等名
      NA61/SHINE Beyond 2020 Workshop
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Status of the J-PARC E61 Water Cherenkov Neutrino Detector Experiment2017

    • 著者名/発表者名
      Mark Hartz
    • 学会等名
      JPS Spring Meeting, The Physical Society of Japan
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Development of an event reconstruction algorithm for E61 detector equipped with multi-PMT modules2017

    • 著者名/発表者名
      Tomoyo Yoshida
    • 学会等名
      JPS Spring Meeting, The Physical Society of Japan
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Status of the NuPRISM Water Cherenkov Neutrino Detector Experiment2017

    • 著者名/発表者名
      Mark Hartz
    • 学会等名
      JPS Autumn Meeting, The Physical Society of Japan
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-05-23  

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