原子核乾板検出器を用いた短基線ニュートリノ振動実験

• 研究領域: ニュートリノフロンティアの融合と進化
• 研究課題/領域番号: 26105516
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 東邦大学
• 研究代表者: 小川 了 東邦大学, 理学部, 教授 (10256761)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2015年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円); 2014年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: ニュートリノ / ニュートリノ振動 / 原子核乾板 / ステライルニュートリノ

研究実績の概要

原子核乾板検出器を用いた短基線ニュートリノ振動実験の一環として、2014年10月にJ-PARCのニュートリノ実験施設における原子核乾板検出器の照射実験を実験計画諮問委員会(PAC)に申請を行い、T60実験として採択された。2014年度の2kgの鉄を標的としたニュートリノビーム照射実験に続き、2015年度にかけて1.5kgの水と鉄を標的としたECCを新たに製作し、2015年5月よりニュートリノビームの照射実験を行った。このデータは現在解析中で、ニュートリノの水反応を観測できる予定である。水反応の解析状況は、松尾により物理学会で報告された。2016年2月からの照射実験に向けて60kgの鉄標的のECCを準備し、現在ビーム照射中であり、6月の始めに取出し解析予定であり、初の電子ニュートリノの反応を検出する計画である。
2015年度は、研究補助員の森元が中心となって、東邦大学グループとして、名古屋大学の原子核乳剤製造装置を用いて、原子核乳剤および原子核乾板フィルムの製造を行った。ラボテストにより、新型原子核乾板の良好な感度を確認できた。4.5か月にわたり、銀粒子密度（飛跡）とフォグ密度（ノイズ）の経時変化を、保存環境を変えて調べた結果で、冷蔵（9℃）で良好な結果が得られている。これらの結果を踏まえて、60kgの鉄標的実験では、検出器全体を収める冷蔵装置をビームラインに用意し照射実験を行っている。これらの60kg標的実験の準備状況は、9月と6月の物理学会において、森元により報告された。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] A Test Experiment to Develop a Neutrino Detector with Emulsions for Neutrino-Nucleus Cross Section Measurements at J-PARC (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Aoki, T. Fukuda, N. Kitagawa, M. Komatsu, T. Matsuo, S. Mikado, N. Naganawa, M. Nakamura, Y. Nakatsuka, S. Ogawa, O. Sato, and H. Shibuya
  • 雑誌名: JPS Conference Proceedings 巻: 8 ページ: 0230041-6
  • DOI: 10.7566/jpscp.8.023004
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Large angle tracking and high discriminating tracking in nuclear emulsion (2015)
  • 著者名/発表者名: Tomokazu Matsuo, Hiroshi Shibuya, Satoru Ogawa, Tsutomu Fukuda, Shoji Mikado
  • 雑誌名: Radiation Measurements 巻: 83 ページ: 41-42
  • DOI: 10.1016/j.radmeas.2015.04.020
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] J-PARC T60実験：J-PARCでの原子核乾板を用いたニュートリノビーム照射実験 (2016)
  • 著者名/発表者名: 福田努、渋谷寛、小川了、松尾友和、森元祐介、庵翔太、大島仁、稲生恒明、水沢萌 他 T60実験グループ
  • 学会等名: 日本物理学会第71回年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学泉キャンパス(宮城県・仙台市)
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] J-PARCにおける原子核乾板を用いたニュートリノビーム照射実験T60 extensionの準備状況 (2016)
  • 著者名/発表者名: 森元祐介、福田努、渋谷寛、小川了、松尾友和、庵翔太、大島仁、稲生恒明、水沢萌 他 T60実験グループ
  • 学会等名: 日本物理学会第71回年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学泉キャンパス(宮城県・仙台市)
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] J-PARC T60実験：スケールアップに向けた大型多段シフターの導入 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山田恭平、高橋覚、青木茂樹、福田努、渋谷寛、小川了、松尾友和、森元祐介他 T60実験グループ
  • 学会等名: 日本物理学会第71回年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学泉キャンパス(宮城県・仙台市)
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] J-PARC T60実験：原子核乾板を用いた水標的検出器の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 松尾友和、森元祐介、福田努、渋谷寛、小川了、庵翔太、大島仁、稲生恒明、水沢萌 他 T60実験グループ
  • 学会等名: 日本物理学会第71回年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学泉キャンパス(宮城県・仙台市)
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] J-PARC T60実験：J-PARCでの原子核乾板を用いたニュートリノビーム照射実験 (2015)
  • 著者名/発表者名: 福田努、渋谷寛、小川了、松尾友和、森元祐介、松本拓也、大島仁、稲生恒明、水沢萌 他 T60実験グループ
  • 学会等名: 日本物理学会2015年秋季大会
  • 発表場所: 大阪市立大学杉本キャンパス（大阪府・大阪市）
  • 年月日: 2015-09-26
• [学会発表] J-PARC T60実験：時間分解原子核乾板多段シフターの解析状況 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山田恭平、高橋覚、青木茂樹、福田努、渋谷寛、小川了、松尾友和、森元祐介他 T60実験グループ
  • 学会等名: 日本物理学会2015年秋季大会
  • 発表場所: 大阪市立大学杉本キャンパス（大阪府・大阪市）
  • 年月日: 2015-09-26
• [学会発表] J-PARCにおける原子核乾板を用いた次期ニュートリノビーム照射実験の準備状況 (2015)
  • 著者名/発表者名: 森元祐介、福田努、渋谷寛、小川了、松尾友和、庵翔太、大島仁、稲生恒明、水沢萌他 T60実験グループ
  • 学会等名: 日本物理学会2015年秋季大会
  • 発表場所: 大阪市立大学杉本キャンパス（大阪府・大阪市）
  • 年月日: 2015-09-26
• [学会発表] Neutrino research program with Nuclear Emulsion at J-PARC (2015)
  • 著者名/発表者名: Tsutomu Fukuda, Hiroshi Shibuya, Satoru Ogawa, Tomokazu Matsuo, Yusuke Morimoto, Shota Iori, Hitoshi Oshima, Tsuneaki Inoh, Hajime Mizusawa, Shigeki Aoki, Satoru Takahashi, Kyohei Yamada, Osamu Sato, Naotaka Naganawa, Nobuko Kitagawa, Shoji Mikado
  • 学会等名: The 1st International Conference on Advanced Imaging (ICAI2015)
  • 発表場所: 学術情報センター内一橋記念講堂(東京都・千代田区)
  • 年月日: 2015-06-19
  • 国際学会
• [学会発表] J-PARC T60実験：J-PARCでの原子核乾板を用いたニュートリノビーム照射実験 (2015)
  • 著者名/発表者名: 福田 努
  • 学会等名: 日本物理学会 第７０回年次大会
  • 発表場所: 早稲田大学早稲田キャンパス（東京都・新宿区）
  • 年月日: 2015-03-22
• [学会発表] J-PARC T60実験で使用した原子核乾板の性能評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 森元 祐介
  • 学会等名: 日本物理学会 第７０回年次大会
  • 発表場所: 早稲田大学早稲田キャンパス（東京都・新宿区）
  • 年月日: 2015-03-22
• [学会発表] A test experiment to develop a neutrino detector with emulsions for neutrino-nucleus cross section measurements at J-PARC (2014)
  • 著者名/発表者名: 渋谷 寛
  • 学会等名: The 2nd International Symposium on Science at J-PARC
  • 発表場所: つくば国際会議場（茨城県・つくば市）
  • 年月日: 2014-07-15
• [備考] 東邦大学 教育・研究データベース
  • URL: http://www.toho-u.ac.jp/kenkyu_db/
• [備考] 東邦大学理学部物理学科
  • URL: http://www.sci.toho-u.ac.jp/ph/lab/