新型微細検出器によるニュートリノー原子核反応の詳細研究

• 研究課題/領域番号: 22684008
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 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 (2011-2012); 京都大学 (2010)
• 研究代表者: 横山 将志 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (90362441)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2013-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 23,400千円 (直接経費: 18,000千円、間接経費: 5,400千円); 2012年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2011年度: 13,390千円 (直接経費: 10,300千円、間接経費: 3,090千円); 2010年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
• キーワード: 粒子測定技術 / ニュートリノ / π中間子 / 断面積 / 光検出器 / 反応断面積 / 粒子検出器 / ニュートリノ反応 / 素粒子実験 / 放射線

研究概要

ニュートリノ振動パラメータの測定精度を向上させるうえで今後必要不可欠となるニュートリノ―原子核反応の研究を進展させるために、従来よりも一桁以上位置分解能の良い、1 mm 程度で細分化された全感知型ニュートリノ検出器の基礎技術を開発し、その性能を評価した。
カナダ・TRIUMF研究所で陽子やπ中間子ビームの照射試験を行った結果、シンチレーティングファイバーを使用した全感知型検出器は低エネルギー粒子の検出能力にすぐれ、ニュートリノ検出器として高い性能を持ちうることが確認できた。また、ニュートリノ反応の研究が可能な、より大きなサイズの検出器を製作するための基礎技術を確立した。

研究成果

• [雑誌論文] Observation of Electron Neutrino Appearance in a Muon Neutrino Beam (2014)
  • 著者名/発表者名: T2Kコラボレーション
  • 雑誌名: Physics Review Letters 巻: 112 号: 6 ページ: 61802-61802
  • DOI: 10.1103/physrevlett.112.061802
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Evidence of Electron Neutrino Appearance in a Muon Neutrino Beam (2013)
  • 著者名/発表者名: T2Kコラボレーション
  • 雑誌名: Physics Review D 巻: 88 号: 3 ページ: 32002-32002
  • DOI: 10.1103/physrevd.88.032002
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 新型MPPC の特性評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 古賀太一朗
  • 学会等名: 第3回高エネルギー春の学校
  • 発表場所: 琵琶湖リゾートクラブ, 滋賀県
• [学会発表] T2K 実験のための荷電π中間子反応断面積測定10 (2013)
  • 著者名/発表者名: 金沢康孝,横山将志,池田一得,家城佳, 中家剛,早戸良成,E.Pinzon,H.Tanaka, J.Kim,K.Mahn,M.Wilking,P.de Perio
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学,広島県
• [学会発表] T2K 実験のための荷電π中間子反応断面積測定 10 (2013)
  • 著者名/発表者名: 金沢康孝
  • 学会等名: 日本物理 学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学，広島県
• [学会発表] MPPC/PPD 過去, 現在, 未来 (2012)
  • 著者名/発表者名: 横山将志
  • 学会等名: 第4回次世代光センサーワークショップ&EASIROC 研究会
  • 発表場所: 大阪大学, 大阪府
  • 年月日: 2012-12-25
• [学会発表] MPPC readout for pion scattering experiment (2012)
  • 著者名/発表者名: M.Yokoyama, A.Minamino, T.Kikawa, T.Nakaya
  • 学会等名: EASIROC board development workshop
  • 発表場所: 東北大学,宮城県
  • 年月日: 2012-03-02
• [学会発表] Duet experiment : Overview of Detector and Performance (2012)
  • 著者名/発表者名: Y.Kanazawa, M.Yokoyama and Duet Collaboration
  • 学会等名: The XXV International Conference on Neutrino Physics and Astrophysics (NEUTRINO2012)
  • 発表場所: Kyoto, Japan (Poster presentation)
• [学会発表] T2K 実験のための荷電π中間子反応断面積測定7 (2012)
  • 著者名/発表者名: 金沢康孝,横山将志,池田一得,家城佳,中家剛,早戸良成,E.Pinzon, H. Tanaka, J.Kim, K.Mahn, M.Wilking, P.de Perio
  • 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,京都府
• [学会発表] Measurement of pi-N interaction PIAnO-Harpsichord (2011)
  • 著者名/発表者名: 池田一得
  • 学会等名: XIIIth International Workshop on Neutrino Factories, Super beams and Beta beams (NuFact11)
  • 発表場所: Geneva, Switzerland
• [学会発表] PIAnO : measurement of pion cross-section (2010)
  • 著者名/発表者名: 池田一得
  • 学会等名: 11th International Workshop on Next generation Nucleon Decay and Neutrino Detectors
  • 発表場所: 富山 富山国際会議場