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2019 年度 実績報告書

原子核乾板による電子ニュートリノ・原子核反応の精密測定

研究課題

研究課題/領域番号 17H02888
研究機関名古屋大学

研究代表者

佐藤 修  名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 助教 (20377964)

研究分担者 福田 努  名古屋大学, 高等研究院(理), 特任助教 (10444390)
中平 武  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 准教授 (30378575)
渋谷 寛  東邦大学, 理学部, 教授 (40170922)
中家 剛  京都大学, 理学研究科, 教授 (50314175)
三角 尚治  日本大学, 生産工学部, 准教授 (80408947)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードニュートリノ反応断面積 / ニュートリノ振動 / ステライルニュートリノ / 電子ニュートリノ
研究実績の概要

2016年に4か月間ニュートリノ照射の鉄ECC解析を継続して行った。鉄標的でのニュートリノ反応断面積として結果をまとめた論文を2020年度に投稿予定。

原子核乾板ECCとT2K前置検出器のINGRIDの間でミュー粒子の接続を完了し、ニュートリノ反応候補を顕微鏡観察を行った。鉄板標的での反応なのか鉄板と接している原子核乾板中での反応なのかを精査し、確かに鉄標的中反応だった候補にしぼった。J-PARCのニュートリノのエネルギーではミュー粒子1本しか発生しない反応が大きな割合をしめる。そのような反応でも原子核乾板の顕微鏡による最終確認により鉄との反応であったもののみに限定できる。反応から放出されている全荷電粒子をECC中を貫通するか止まるまで追跡し、多重電磁散乱による運動量測定、飛程によるエネルギー測定により粒子同定を行った。ニュートリノ反応からの荷電粒子を「ミュー粒子」、「陽子」、「パイ粒子」に分類し、それぞれの角度分布、一事象あたりの荷電粒子多重度としてまとめた。T2Kからニュートリノビームフラックス情報、POT情報を提供を受け、鉄とニュートリノ反応の荷電カレント反応断面積を算出し、現在、論文草稿を精査中である。

電子同定の研究をCERNで0.5GeV~1.5GeVまでの電子ビームを照射した鉄ECCので行った。
電離損失量の相対論的な上昇を原子核乾板から読みだされたトラック情報で確認した。原子核乾板の乳剤層70ミクロンx2面x24枚の原子核乾板での電離損失量を評価した。乳剤層の断層画像での飛跡ヒット数の総計をヒストグラムとし、電子ビームに混入しているパイ粒子と分別できることを確認した。現在、分別のためのパラメータの最適化、不定性の見積もりを行っている。この結果を2020年度内に論文にまとめる予定である。今後、電子ニュートリノ同定に適用し、ステライルニュートリノ探索に貢献する。

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。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うちオープンアクセス 2件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Study of neutrino charged current interactions on iron in the NINJA experiment2020

    • 著者名/発表者名
      H.Oshima et al. (NINJA collaboration)
    • 雑誌名

      J.Phys.Conf.Ser.

      巻: 1468 ページ: 012128

    • DOI

      doi:10.1088/1742-6596/1468/1/012128

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Study of Charged-Current neutrino interactions on water with nuclear emulsion in the NINJA experiment2020

    • 著者名/発表者名
      A.Hiramoto et al. (NINJA collaboration)
    • 雑誌名

      J.Phys.Conf.Ser.

      巻: 1468 ページ: 012121

    • DOI

      doi:10.1088/1742-6596/1468/1/012121

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 原子核乾板技術の進化と展開~デジカメ時代を生き抜くアナログフィルム~2019

    • 著者名/発表者名
      長縄 直崇, 福田 努, 北川 暢子, 小松 雅宏, 森島 邦博, 中 竜大, 中野 敏行, 西尾 晃, 六條 宏紀, 佐藤 修, 木村 充宏, 歳藤 利行
    • 雑誌名

      放射線化学

      巻: No.107 ページ: 35-48

  • [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2020

    • 著者名/発表者名
      平本綾美
    • 学会等名
      日本物理学会 2020年年次大会
  • [学会発表] NINJA 実験物理ランにおけるシンチレータトラッカーの運用と性能評価2020

    • 著者名/発表者名
      小田川高大
    • 学会等名
      日本物理学会 2020年年次大会
  • [学会発表] NINJA実験における1 GeV領域のニュートリノ-鉄荷電カレント反応の測定結果2020

    • 著者名/発表者名
      大島仁
    • 学会等名
      日本物理学会 2020年年次大会
  • [学会発表] NINJA実験における反ミューニュートリノ-鉄荷電カレント反応の研究2020

    • 著者名/発表者名
      高木秀彰
    • 学会等名
      日本物理学会 2020年年次大会
  • [学会発表] 大角度飛跡を用いた水標的ニュートリノ-原子核反応の解析2020

    • 著者名/発表者名
      内木茉柚子
    • 学会等名
      日本物理学会 2020年年次大会
  • [学会発表] Cross section measurement with NINJA: Status and Prospects2020

    • 著者名/発表者名
      SUZUKI Yosuke
    • 学会等名
      Rencontres du Vietnam : 3 Neutrinos and Beyond
    • 国際学会
  • [学会発表] NINJA実験の鉄ECC中におけるニュートリノ反応解析のための基礎的測定2019

    • 著者名/発表者名
      松尾友和
    • 学会等名
      日本物理学会 2019年秋季大会
  • [学会発表] NINJA実験におけるニュートリノ-鉄 荷電カレント反応の研究2019

    • 著者名/発表者名
      大島仁
    • 学会等名
      日本物理学会 2019年秋季大会
  • [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
  • [学会発表] NINJA実験の物理ランに向けた準備状況と今後の展望2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木陽介
    • 学会等名
      日本物理学会 2019年秋季大会
  • [学会発表] NINJA実験物理ランに向けたトラッカーの製作と性能評価2019

    • 著者名/発表者名
      小田川高大
    • 学会等名
      日本物理学会 2019年秋季大会
  • [学会発表] NINJA実験物理ランに向けた粒子識別手法の検証2019

    • 著者名/発表者名
      谷原祐史
    • 学会等名
      日本物理学会 2019年秋季大会
  • [備考] F研 基本粒子研究室 - ニュートリノ反応精密測定実験 NINJA -

    • URL

      http://flab.phys.nagoya-u.ac.jp/2011/experiment/ninja

  • [備考] ニュートリノで拓く素粒子と宇宙

    • URL

      https://www-he.scphys.kyoto-u.ac.jp/nucosmos/index.html

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公開日: 2021-01-27  

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