タウニュートリノの質量の測定

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05044047
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 丹羽 公雄 名古屋大学, 理学部, 助教授 (60113445)
• 研究分担者: TOLUNN P. アンカラ大学, 教授 ; SMIRNITSKY V ITEP, 教授 ; BARONI G. ローマ大学, 教授 ; SONG J.S. 慶尚大学, 教授 ; WINTER K. CERN研究所, 教授 ; 渋谷 寛 東邦大学, 理学部, 助教授 (40170922) ; 原 俊雄 神戸大学, 理学部, 助教授 (50156486) ; 青木 茂樹 神戸大学, 発達科学部, 助手 (80211689) ; 奥沢 徹 大阪市立大学, 理学部, 助教授 (60047397) ; 丹生 潔 名古屋大学, 名誉教授 (50013363) ; 中村 光廣 名古屋大学, 理学部, 助手 (90183889) ; 星野 香 名古屋大学, 理学部, 助手 (70022738)
• キーワード: ニュートリノ振動 / ニュートリノ質量 / タウニュートリノ / ダ-クマタ- / エマルション / シンチレーションファイバー

研究概要

CERN(ヨーロッパ原子核研究機構)の大型陽子加速器(SPS)を使って原子核乾板と飛跡検出器から成る測定器でタウニュートリノ質量の研究を行う。平成5年11月にはシンチレーションファイバーとイメージインテンシファイア-で造った飛跡検出器を完成させニュートリノ照射のテスト実験を行った。その結果、この検出器が原子核乾板で起こる数10万例のニュートリノ反応を解析するのに必要な100ミクロンの精度をもっていることを確認できた。
現在は原子核乾板の立体画像を解析する既存の飛跡自動検出装置の改良と建設を進めている。この改良した装置は1台でニュートリノ反応1例を30秒で解析する能力(以前は1例のニュートリノ反応の解析に約30分かかっていた)を持っている。共同研究グループ全体で10台を設備して数10万反応を1〜2年で解析するメドがたった。
この実験はタウニュートリノの反応で造られるタウ粒子の生成と崩壊を原子核乾板で直接観察する点に特徴がある。ここ1年間高エネルギーハドロンで造られたチャーム粒子を原子核乾板で確認して、その中で約500例の荷電チャーム粒子のミュー粒子への精密解析を行って、Ds粒子からタウ粒子へ崩壊しさらにミュー粒子へと2段回に崩壊している事例を10例検出した。
ニュートリノの本番の照射は平成6年4月15日から2年間を予定しており、10月に25%の原子核乾板ターゲットをとりだして解析にはいる。平成6年度の末には過去に行われたタウニュートリノの質量感度を越えるであろう。最終的な結果は平成9年ごろまでかかるであろう。そして過去の実験の10倍の感度が得られ、タウニュートリノに質量が在るのかゼロかの答が出るであろう。

研究成果

• [文献書誌] K.Teraoka: "Radiation damage test of position sensitive scilicon detectors." Nucl.Inst.Meth.A324. 276-283 (1993)
• [文献書誌] S.Aoki: "Observation of the muonic decay Ds^+→μ^+υ" Prog.Theor.Phys.89. 131-138 (1993)
• [文献書誌] K.Kodama: "Observation of D→ρ(770)μυ" Phys.Lett.B316. 455-462 (1993)
• [文献書誌] K.Kodama: "A study of the semimuonic decays of the Ds." Phys.Lett.B309. 483-491 (1993)