ナノ精度飛跡検出器によるタウニュートリノ生成研究

2022 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18KK0085
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 有賀 智子 (古川) 九州大学, 基幹教育院, 助教 (00802208)
• 研究分担者: 小松 雅宏 名古屋大学, 教養教育院, 准教授 (80345842) ; 佐藤 修 名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 特任准教授 (20377964) ; 吉田 純也 東北大学, 理学研究科, 助教 (60573186) ; 吉本 雅浩 国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器科学研究センター, 特別研究員 (40854964)
• 研究期間 (年度): 2018-10-09 – 2023-03-31
• キーワード: タウニュートリノ / Ds中間子 / SPS

研究実績の概要

本研究では、タウニュートリノ反応断面積測定における最大の不定性であるタウニュートリノの生成について、CERNの加速器SPSによる400GeV陽子ビームを用いて研究している。その照射実験を2021年9-10月に引き続き2022年10月に行った。実験プロポーザル当初の予定では2021年の物理ランで約250m2のエマルションフィルムから成る検出器に照射を行う予定であったが、新型コロナウイルス感染症の影響により日本側の研究代表研究者・共同研究者の海外出張および海外の共同研究者の入国・国内施設への受入が制限され、当初計画の40%(エマルションフィルム約110m2)に縮小した。2022年のランも同様にエマルションフィルム約110m2で実施した。エマルションフィルムは大規模製造システムにて共同研究者らと製造してCERNへ輸送した。2022年には、CERNにおける暗室ファシリティを他の国際共同実験グループと協力して立ち上げ、エマルション検出器の組み立ておよび現像の体制を整えた。それらを用いて2022年のビーム照射実験を、CERNの協力者、日本の共同研究者、ロシアやトルコのグループと協力して、国際共同研究にて遂行した。

研究成果

• [国際共同研究] Joint Institute for Nuclear Research(ロシア連邦)
  • 国名: ロシア連邦
  • 外国機関名: Joint Institute for Nuclear Research
• [国際共同研究] Middle East Technical University(トルコ)
  • 国名: トルコ
  • 外国機関名: Middle East Technical University
• [国際共同研究] Institute of Space Science(ルーマニア)
  • 国名: ルーマニア
  • 外国機関名: Institute of Space Science
• [雑誌論文] Development of proton beam irradiation system for the NA65/DsTau experiment (2023)
  • 著者名/発表者名: Shigeki Aoki, Akitaka Ariga, Tomoko Ariga, Toranosuke Okumura, et al.
  • 雑誌名: accepted for publication in JINST 巻: - ページ: -
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Tau neutrinos in the next decade: from GeV to EeV (2022)
  • 著者名/発表者名: Roshan Mammen Abraham, Tomoko Ariga, et al. (alphabetical order)
  • 雑誌名: Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics 巻: 49 ページ: 110501-110501
  • DOI: 10.1088/1361-6471/ac89d2
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] 400GeV陽子衝突反応によるタウニュートリノ生成研究 NA65/DsTau (2023)
  • 著者名/発表者名: 佐藤修, 有賀昭貴, 有賀智子, 早川大樹, 久下謙一, 三浦真登, 中野敏行, 奥村虎之介, 六條宏紀, 牛久保文斗, 吉本雅浩
  • 学会等名: 日本物理学会 2023年春季大会
• [学会発表] NA65/DsTau実験におけるチャーム粒子解析に向けた原子核乾板の性能評価 (2023)
  • 著者名/発表者名: 三浦真登, 有賀昭貴, 有賀智子, 早川大樹, 久下謙一, 中野敏行, 奥村虎之介, 六條宏紀, 佐藤修, 牛久保文斗, 吉本雅浩
  • 学会等名: 日本物理学会 2023年春季大会
• [学会発表] NA65/DsTau実験2022年ランの報告と2023ランの準備状況 (2023)
  • 著者名/発表者名: 奥村虎之介, 有賀昭貴, 早川大樹, 三浦真登, 牛久保文斗, 久下謙一, 佐藤修, 中野敏行, 六條宏紀, 有賀智子, 吉本雅浩
  • 学会等名: 日本物理学会 2023年春季大会
• [学会発表] 400GeV陽子反応によるタウニュートリノ生成研究 NA65/DsTau (2022)
  • 著者名/発表者名: 佐藤修, 小松雅宏, 中野敏行, 六條宏紀, 有賀智子, 吉本雅浩, 有賀昭貴, 早川大樹, 久下謙一, 奥井一暁, 奥村虎之介, 金井巧, 三浦真登
  • 学会等名: 日本物理学会 2022年秋季大会
• [学会発表] NA65/DsTau実験2021年ランの報告と2022ランの準備状況 (2022)
  • 著者名/発表者名: 奥村虎之介, 有賀昭貴, 早川大樹, 奥井一暁, 金井巧, 三浦真澄, 久下謙一, 佐藤修, 小松雅宏, 中野敏行, 六條宏紀, 臼田育矢, 有賀智子, 吉本雅浩
  • 学会等名: 日本物理学会 2022年秋季大会