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ニュートリノ質量の起源解明に向けた混合角θ23の精密測定

研究課題

研究課題/領域番号 17J02714
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)
研究機関京都大学

研究代表者

平本 綾美  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2019年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2018年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2017年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワードニュートリノ / 原子核乾板 / J-PARC / ファイバートラッカー
研究実績の概要

T2K実験は茨城県にあるJ-PARCから岐阜県のスーパーカミオカンデへとニュートリノを飛ばすことで、ニュートリノ振動の精密測定をしている実験である。T2K実験ではニュートリノと原子核との反応の不定性が系統誤差の大きな要因となっている。そこで本研究は、原子核乾板という非常に位置分解能の高い検出器を用いて水標的でのニュートリノ反応の精密測定を行い、ニュートリノ反応由来の不定性を削減することを目的とするNINJA実験を行なっている。
NINJA実験では2017年10月から2018年5月にかけ、約4kgの水標的に反ニュートリノビームを照射するパイロット実験を行なった。2019年度はパイロット実験によって観測された86事象の水標的ニュートリノ反応の詳細な解析を行い、荷電粒子の多重度や角度、運動量分布を測定した。なかでもニュートリノ反応によって生成される低運動量の陽子は既存の検出器では測定が非常に困難であり、今回我々は世界で初めて、200MeV/cまでの低い運動量領域で水標的ニュートリノ反応からの陽子の測定に成功した。今回の測定では統計が限られているものの、200MeV/cまでの領域においても現在のニュートリノ反応モデルが実験結果をよく再現していることを確認することができた。
これらの結果は論文として2020年夏ごろに投稿される予定である。また、今回のパイロット実験で確立された手法を用いることで、2019年から2020年にかけて取得した20倍以上の大統計のデータ解析が行われる予定である。

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 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) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] First neutrino detection with nuclear emulsion at J-PARC neutrino beamline2017

    • 著者名/発表者名
      Tsutomu Fukuda, Shoji Mikado, Yusuke Morimoto, Satoru Ogawa, Hiroshi Oshima, Hiroshi Shibuya et al. (NINJA)
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 063C02 号: 6 ページ: 1-23

    • DOI

      10.1093/ptep/ptx077

    • 関連する報告書
      2017 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] First demonstration of an emulsion multi-stage shifter for accelerator neutrino experiments in J-PARC T602017

    • 著者名/発表者名
      Kyohei Yamada, Shoji Mikado, Yusuke Morimoto, Satoru Ogawa, Hiroshi Oshima, Hiroshi Shibuya et al. (NINJA)
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 063H02 号: 6 ページ: 1-17

    • DOI

      10.1093/ptep/ptx083

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Study of Charged-Current neutrino interactions on water with nuclear emulsion in the NINJA experiment2019

    • 著者名/発表者名
      Ayami Hiramoto
    • 学会等名
      The 16th International Conference on Topics in Astroparticle and Underground Physics (TAUP 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] NINJA実験テストランにおける水標的ニュートリノ反応の解析2019

    • 著者名/発表者名
      平本綾美
    • 学会等名
      日本物理学会2019年秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] NINJA実験テストランにおける水標的ニュートリノ反応の測定結果2019

    • 著者名/発表者名
      平本綾美
    • 学会等名
      日本物理学会 第75回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] NINJA実験における水標的ニュートリノ反応の解析2019

    • 著者名/発表者名
      平本綾美
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] NINJA実験におけるファイバートラッカーを用いた水標的ニュートリノ反応の再構成2018

    • 著者名/発表者名
      平本綾美
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Neutrino event detection with nuclear emulsion in the NINJA experiment2018

    • 著者名/発表者名
      Ayami Hiramoto
    • 学会等名
      The XXVIII International Conference on Neutrino Physics and Astrophysics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Water-target neutrino event measurement with nuclear emulsion in the NINJA experiment2018

    • 著者名/発表者名
      Ayami Hiramoto
    • 学会等名
      NuInt18
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] NINJA実験におけるファイバートラッカーの開発と運用2018

    • 著者名/発表者名
      平本綾美
    • 学会等名
      日本物理学会 第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] NINJA実験のためのファイバートラッカーの開発2017

    • 著者名/発表者名
      平本綾美
    • 学会等名
      日本物理学会 2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-05-25   更新日: 2024-03-26  

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