ν_τ直接検出によるν_μ→ν_τニュートリノ振動実験のバックグラウンド 事象の詳細研究

• 研究課題/領域番号: 23740184
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 東邦大学
• 研究代表者: 福田 努 東邦大学, 理学部, 博士研究員 (10444390)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2012年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2011年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
• キーワード: ニュートリノ振動 / 原子核乾板 / タウニュートリノ / OPERA実験 / ハドロン / 核破砕片 / 大角度飛跡自動認識 / GPU / 大角度飛跡自動検出技術 / 核破砕 / 自動飛跡認識

研究概要

長基線ニュートリノ振動実験OPERAは第3例目のν_τ反応候補事象を検出した。本研究ではこのν_τ反応の信頼性を担保しているτ→ハドロン崩壊バックグラウンド(BG)推定に用いるシミュレーションの実験的検証を行い、シミュレーションが測定結果をよく再現していることを実証した。また、BGの低減を目指してハドロン反応から放出される大角度の核破砕片を検出する新技術を確立し、検出したν_τ反応の詳細解析に適用することで、BGの大幅な低減に成功した。さらに新技術によるOPERAの新たな研究テーマを検討した。

研究成果

• [雑誌論文] Automatic scanning of nuclear emulsions with wide-angle acceptance for nuclear fragment detection (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Fukuda, S. Fukunaga, H. Ishida, K. Kodama, T. Matsuo, S. Mikado, S. Ogawa, H. Shibuya, J. Sudo
  • 雑誌名: Journal of Instrumentation 巻: 8, P01023 号: 01 ページ: 0-12
  • DOI: 10.1088/1748-0221/8/01/p01023
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comprehensive track reconstruction tool "NETSCAN 2.0" for the analysis of the OPERA Emulsion Cloud Chamber (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Hamada
  • 雑誌名: Journal of Instrumentation 巻: 7 号: 07 ページ: 7001-7001
  • DOI: 10.1088/1748-0221/7/07/p07001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Search for nu/mu…> nu/tau oscillation with the OPERA experiment in the CNGS beam (2012)
  • 著者名/発表者名: OPERA Collaboration
  • 雑誌名: New J.Phys. 巻: 14 号: 3 ページ: 33017-33017
  • DOI: 10.1088/1367-2630/14/3/033017
  • 査読あり
• [雑誌論文] Momentum measurement by the Multiple Coulomb Scattering method in the OPERA lead emulsion target (2012)
  • 著者名/発表者名: N.Agafonova, et al
  • 雑誌名: New J.Phys. 巻: 14 号: 1 ページ: 13026-13026
  • DOI: 10.1088/1367-2630/14/1/013026
  • 査読あり
• [雑誌論文] Study of neutrino interactions with the electronic detectors of the OPERA experiment (2011)
  • 著者名/発表者名: N.Agafonova, et al
  • 雑誌名: New J.Phys. 巻: 13 号: 5 ページ: 53051-53051
  • DOI: 10.1088/1367-2630/13/5/053051
  • 査読あり
• [学会発表] 原子核写真乾板における大角度飛跡自動認識 (2013)
  • 著者名/発表者名: 福田努他
  • 学会等名: 日本写真学会
  • 発表場所: 千葉大学
  • 年月日: 2013-05-27
• [学会発表] 原子核乾板における大角度飛跡測定のための自動飛跡読取装置の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 須藤純、福田努他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2013-03-28
• [学会発表] 最新鋭原子核乾板自動飛跡選別装置FTSを用いたOPERA実験の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 福田努他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] OPERA実験におけるタウ崩壊事象に対するハドロンバックグラウンド研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 石田拓運、福田努他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] OPERA実験におけるタウ・ハドロン崩壊バックグラウンドの新しい運動量領域解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 鈴木平、福田努他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] OPERA実験におけるτハドロン崩壊のバックグラウンド推定値の評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松尾友和、福田努他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2013-03-26
• [学会発表] OPERA実験におけるタウニュートリノ反応背景事象の詳細研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 福田努他
  • 学会等名: 19^th ICEPP シンポジウム
  • 発表場所: 長野県北安曇郡岳美山荘
  • 年月日: 2013-02-18
• [学会発表] 原子核写真乾板に記録された最小電離粒子飛跡の高精度認識アルゴリズムの開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 福田努他
  • 学会等名: 日本写真学会
  • 発表場所: 京都工芸繊維大学
  • 年月日: 2012-11-30
• [学会発表] OPERA実験におけるテストビームを用いたハドロンバックグラウンドの解析とその低減 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石田拓運、福田努他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 京都産業大学
  • 年月日: 2012-09-12
• [学会発表] OPERA実験におけるタウニュートリノ反応背景事象の詳細研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 福田努他
  • 学会等名: 特定領域「フレーバー物理の新展開」研究会2012
  • 発表場所: 奈良県吉野郡芳雲館
  • 年月日: 2012-07-06
• [学会発表] OPERA Collaboration (Poster session), Study of hadron interactions in OPERA-like bricks (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Shibuya, Tsutomu Fukudaet al
  • 学会等名: NEUTRINO 2012
  • 発表場所: Kyoto TERRSA
  • 年月日: 2012-06-08
• [学会発表] (Poster session) Development of the Emulsion Neutrino Spectrometer for future neutrino experiments (2012)
  • 著者名/発表者名: Tsutomu Fukudaet al
  • 学会等名: NEUTRINO 2012
  • 発表場所: Kyoto TERRSA
  • 年月日: 2012-06-05
• [学会発表] GPU搭載型次世代原子核乾板自動飛跡選別装置の開発と実用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 福田努他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-27
• [学会発表] 大角度荷電粒子飛跡読み出しを可能にする次世代原子核乾板自動飛跡読み取り装置の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 福田努他
  • 学会等名: 日本写真学会
  • 発表場所: 京都教育文化センター
  • 年月日: 2011-12-05
• [学会発表] An application of GPU for the analysis of nuclear emulsion (2011)
  • 著者名/発表者名: Tsutomu Fukuda
  • 学会等名: 核融合科学研究所研究会
  • 発表場所: 核融合科学研究所
  • 年月日: 2011-10-14
• [学会発表] OPERA実験におけるτハドロン崩壊のバックグラウンド解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松尾友和、福田努他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 弘前大学
  • 年月日: 2011-09-18
• [学会発表] 最新の原子核乾板解析技術 (2011)
  • 著者名/発表者名: 福田努他
  • 学会等名: 特定領域「フレーバー物理の新展開」研究会2011
  • 発表場所: 三重県三重郡鹿の湯ホテル
  • 年月日: 2011-07-01
• [学会発表] Toho new Scanning system for large angle nuclear fragment search
  • 著者名/発表者名: T. Fukuda
  • 学会等名: OPERA実験共同研究者会議
  • 発表場所: Nagoya University （愛知県）
• [学会発表] OPERA実験におけるタウニュートリノ反応背景事象の詳細研究
  • 著者名/発表者名: 福田努
  • 学会等名: 特定領域「フレーバー物理の新展開」研究会
  • 発表場所: 奈良県吉野郡吉野町 芳雲館
• [学会発表] 原子核写真乾板に記録された最小電離粒子飛跡の高精度認識アルゴリズムの開発
  • 著者名/発表者名: 福田努
  • 学会等名: 日本写真学会
  • 発表場所: 京都工芸繊維大学 （京都府）
• [学会発表] Hadronic interaction background study
  • 著者名/発表者名: T. Fukuda
  • 学会等名: OPERA実験共同研究者会議
  • 発表場所: Convention Center Federico II （Napoli, Italy）
• [学会発表] OPERA実験におけるタウニュートリノ反応背景事象の詳細研究
  • 著者名/発表者名: 福田努
  • 学会等名: 19th ICEPP シンポジウム
  • 発表場所: 長野県北安曇郡白馬村 岳美荘
• [学会発表] Large angle track search in nu-tau event
  • 著者名/発表者名: T. Fukuda
  • 学会等名: OPERA実験共同研究者会議
  • 発表場所: Nagoya University （愛知県）
• [学会発表] 最新鋭原子核乾板自動飛跡選別装置FTSを用いたOPERA実験の解析
  • 著者名/発表者名: 福田努
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 広島大学 （広島県）
• [学会発表] OPERA実験におけるτハドロン崩壊バックグラウンド推定値の評価
  • 著者名/発表者名: 松尾友和
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 広島大学 （広島県）
• [学会発表] OPERA実験におけるタウ崩壊事象に対するバックグラウンド研究
  • 著者名/発表者名: 石田拓運
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 広島大学 （広島県）
• [学会発表] 最新の原子核乾板解析技術
  • 著者名/発表者名: 福田努*, 松尾友和, 石田拓運, 渋谷寛, 小川了, 他OPERA実験日本グループ
  • 学会等名: 特定領域「フレーバー物理の新展開」研究会
  • 発表場所: 三重県三重郡菰野町 鹿の湯
• [学会発表] Hadron interaction analysis and Development of new scanning system
  • 著者名/発表者名: 福田努*, 松尾友和, 石田拓運, 渋谷寛, 小川了, 他OPERA実験日本グループ
  • 学会等名: OPERA 実験共同研究者会議
  • 発表場所: University of Bologna, Italy
• [学会発表] OPERA実験における核破砕粒子・ガンマ線を伴うバックグラウンドの解析
  • 著者名/発表者名: 石田拓運*, 福田努, 松尾友和, 渋谷寛, 小川了, 他OPERA実験日本グループ
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 弘前大学(青森県)
• [学会発表] An application of GPU for the analysis of nuclear emulsion
  • 著者名/発表者名: 福田努*, 松尾友和, 石田拓運, 渋谷寛, 小川了, 他OPERA実験日本グループ
  • 学会等名: 核融合科学研究所研究会(招待講演)
  • 発表場所: 核融合科学研究所(岐阜県)
• [学会発表] 大角度荷電粒子飛跡読み出しを可能にする次世代原子核乾板自動飛跡読み取り装置の開発
  • 著者名/発表者名: 福田努*, 松尾友和, 石田拓運, 渋谷寛, 小川了, 他OPERA実験日本グループ
  • 学会等名: 日本写真学会
  • 発表場所: 京都教育文化センター(京都府)
• [学会発表] GPU 搭載型次世代原子核乾板自動飛跡選別装置の開発と実用
  • 著者名/発表者名: 福田努*, 松尾友和, 石田拓運, 渋谷寛, 小川了, 他OPERA実験日本グループ
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 関西学院大学(兵庫県)
• [学会発表] OPERA実験における核破砕粒子・ガンマ線を用いたバックグラウンドの解析
  • 著者名/発表者名: 石田拓運*, 福田努, 松尾友和, 渋谷寛, 小川了, 他OPERA実験日本グループ
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 関西学院大学(兵庫県)