世界最高感度でのミューニュートリノから電子ニュートリノへの振動の研究

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19104005
• 研究種目: 基盤研究(S)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 梶田 隆章 東京大学, 宇宙線研究所, 教授 (40185773)
• 研究分担者: 金行 健治 東京大学, 宇宙線研究所, 准教授 (30224629) ; 奥村 公宏 東京大学, 宇宙線研究所, 准教授 (70361657) ; 大林 由尚 東京大学, 国際高等研究所数物連携宇宙研究機構, 特任准教授 (50345055) ; 三浦 真 東京大学, 宇宙線研究所, 助教 (10272519) ; 亀田 純 東京大学, 宇宙線研究所, 助教 (70376648) ; 樋口 格 東京大学, 宇宙線研究所, 特任研究員 (40447446) ; 清水 雄輝 東京大学, 宇宙線研究所, 特任研究員 (60434320)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2011
• キーワード: 素粒子実験 / ニュートリノ

研究概要

本研究ではJ-PARCを用いたT2Kニュートリノ振動実験において、ミューニュートリノから電子ニュートリノへの振動の解析を行った。その結果、予想されるバックグラウンド事象が1. 5例のところ、電子ニュートリノ事象を6例スーパーカミオカンデで観測した。この結果、ミューニュートリノから電子ニュートリノへの振動の証拠を得、唯一未発見であった第3の振動角(θ_13)は比較的大きいということがわかった。

研究成果

• [雑誌論文] First muon-neutrino disappearance study with an off-axis beam (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Abe, T. Kajita, J. Kameda, M. Miura, K. Okumura, Y. Obayashi
  • 雑誌名: Phys. Rev. D 巻: 85 ページ: 031103-1
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevD.85.031103
  • 査読あり
• [雑誌論文] Search for differences in oscillation parameters for atmospheric neutrinos and anti-neutrinos at Super-Kamiokande (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Abe J. Kameda, M. Miura, Y. Obayashi, T. Kajita, K. Okumura
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett 巻: 107 ページ: 241801-1
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevLett.107.241801
  • 査読あり
• [雑誌論文] Indication of electron neutrino appearance from an accelerator produced off-axis muon neutrino beam (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Abe, T. Kajita, J. Kameda, M. Miura, K. Okumura, Y. Obayashi
  • 雑誌名: T2K collaboration 巻: 107 ページ: 041801-1
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevLett.107.041801
  • 査読あり
• [雑誌論文] Study of non-standard neutrino interactions with atmospheric neutrino data in Super-Kamiokande I and II (2011)
  • 著者名/発表者名: G. Mitsuka, J. Kameda, M. Miura, Y. Obayashi, T. Kajita, K. Okumura
  • 雑誌名: Phys. Rev. D 巻: 84 ページ: 113008-1
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevD.84.113008
  • 査読あり
• [雑誌論文] The T2K experiment (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Abe, T. Kajita, J. Kameda, M. Miura, K. Okumura, Y. Obayashi
  • 雑誌名: Nucl. Instrum, Meth. A 巻: 659 ページ: 106-135
  • DOI: DOI:10.1016/j.nima.2011.06.067
  • 査読あり
• [雑誌論文] Commissioning of the new electronics and online system for the Super-Kamiokande experiment (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Yamada, K. Kaneyuki, K. Okumura, Y. Obayashi
  • 雑誌名: IEEE Trans. Nucl. Scil 巻: 57 ページ: 420-432
  • DOI: DOI:10.1109/TNS.2009.2034854
  • 査読あり
• [雑誌論文] Further study of neutrino oscillation with two detectors in Kamioka and Korea (2010)
  • 著者名/発表者名: F. Dufour, T. Kajita, E. Kearns, K. Okumura
  • 雑誌名: Phys. Rev. D 巻: 81 ページ: 093001-1
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevD.81.093001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Atmospheric neutrino oscillation analysis with sub-leading effects in Super-Kamiokande I, II, and III (2010)
  • 著者名/発表者名: R. Wendell, J. Kameda, M. Miura, Y. Obayashi, T. Kajita, K. Kaneyuki, K. Okumura
  • 雑誌名: Phys. Rev. D 巻: 81 ページ: 092004-1
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevD.81.092004
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-speed charge-to-time converter ASIC for the Super-Kamiokande detector (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Nishino, K. Okumura
  • 雑誌名: Nucl. Instrum. Meth. A 巻: 610 ページ: 710-717
  • DOI: DOI:10.1016/j.nima.2009.09.026
  • 査読あり
• [雑誌論文] Kinematic reconstruction of atmospheric neutrino events in a large water Cherenkov detector with proton identification (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Fechner, J. Kameda, M. Miura, Y. Obayashi, I. Higuchi, T. Kajita, K. Kaneyuki, K. Okumura
  • 雑誌名: Phys. Rev. D 巻: 79 ページ: 112010-1
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevD.79.112010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Search for Matter-Dependent Atmospheric Neutrino Oscillations in Super-Kamiokande (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Abe, J. Kameda, M. Miura, Y. Obayashi, I. Higuchi, T. Kajita, K. Kaneyuki, K. Okumura
  • 雑誌名: Phys. Rev. D 巻: 77 ページ: 052001-6
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevD.77.052001
  • 査読あり
• [雑誌論文] The development of the new data acquisition system without hardware trigger for the Super-Kamiokandeexperiment (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Hayato, Y. Obayashi, M. Shiozawa, Y. Yamada
  • 雑誌名: IEEE Trans. Nucl. Sci 巻: 55 ページ: 683-686
  • DOI: DOI:10.1109/RTC.2007.4382832
  • 査読あり
• [学会発表] T2K collaboration、T2K実験v_μdisappearance研究におけるSuper-Kamiokande起因系統誤差の評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 亀田純, 他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] The LEM experiment運転及びfirst dataの状況報告 (2012)
  • 著者名/発表者名: 梶裕志, 他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] The LEM experiment : Monte Carlo production and expected efficiency (2012)
  • 著者名/発表者名: Andrew Laing, 他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] Recent Results from Super-Kamiokande (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Obayashi
  • 学会等名: 15th Lomonosov Conference on Elementary Particle Physics
  • 発表場所: Moscow, Russia
  • 年月日: 20110818-24
• [学会発表] Instrumentation and Calibration of a Water Cherenkov Detector Super-Kamiokande (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Obayashi
  • 学会等名: Technology and Instrumentation in Particle Physics 2011(TIPP 2011) conference
  • 発表場所: Chicago, USA
  • 年月日: 20110609-14
• [学会発表] T2K collaboration、T2K RUN1+2データを用いたV_π→V_e振動の解析結果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 奥村公宏, 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] T2K collaboration、T2K実験におけるV_πdisappearance研究の成果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 亀田純, 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] J-PARCニュートリノビームon-axis低エネルギーフラックス測定実験LEMの準備状況 (2011)
  • 著者名/発表者名: 梶裕志, 他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 弘前大学
  • 年月日: 2011-09-16
• [学会発表] Cosmic ray analysis and expected sensitivity of LEM (2011)
  • 著者名/発表者名: Andrew Laing, 他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 弘前大学
  • 年月日: 2011-09-16
• [学会発表] Super-Kamiokande collaboration, Super-Kamiokandeにおける大気ニュートリノ解析:タウニュートリノの最新観測結果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大林由尚, 他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 弘前大学
  • 年月日: 2011-09-16
• [学会発表] Sensitivity to Different Oscillation Parameters for V_πand V_π-bar by Investigating the L/E Dependency (2011)
  • 著者名/発表者名: T. McLachlan
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 弘前大学
  • 年月日: 2011-09-16
• [学会発表] T2K neutrino oscillation results (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Okumura
  • 学会等名: The 19th Particles and Nuclei International Conference(PANIC11)
  • 発表場所: MIT, Cambridge, MA, USA
  • 年月日: 2011-07-25
• [学会発表] P35 experiment : J-PARCニュートリノビームにおけるon-axis方向の低エネルギーフラックス測定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 梶裕志
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 九州工業大学
  • 年月日: 2010-09-14
• [学会発表] Super-Kamiokande Collaboration, Full three-flavor oscillation analysis of atmospheric neutrino data observed in Super-Kamiokande (2010)
  • 著者名/発表者名: 李嘉碧, 他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 九州工業大学
  • 年月日: 2010-09-11
• [学会発表] T2K collaboration、T2K実験におけるV_πdisappearance研究の現状 (2010)
  • 著者名/発表者名: 亀田純, 他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 九州工業大学
  • 年月日: 2010-09-11
• [学会発表] T2K実験におけるGPSによる東海-神岡間時刻同期について (2010)
  • 著者名/発表者名: 大林由尚, 他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 九州工業大学
  • 年月日: 2010-09-11
• [学会発表] スーパーカミオカンデにおけるT2K実験データリダクション (2010)
  • 著者名/発表者名: 清水雄輝
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-22
• [学会発表] Super-Kamiokande-IV中、高エネルギー領域ニュートリノの事象再構成について (2010)
  • 著者名/発表者名: 梶裕志
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-22
• [学会発表] Super-Kamiokande Collaboration,スーパーカミオカンデにおける大気ニュートリノデータを用いた全ニュートリノ振動パラメータの解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 石原千鶴枝, 他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-21
• [学会発表] Super-Kamiokande Collaboration,スーパーカミオカンデにおける大気ニュートリノデータを用いたCPT破れの検証 (2010)
  • 著者名/発表者名: 奥村公宏, 他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-21
• [学会発表] A detector to measure neutrino beam asymmetry at the T2K ND280 hall (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Kaji
  • 学会等名: Asia Science Seminar on Frontier Science at High-Intensity Proton Accelerators
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 20091019-25
• [学会発表] Super-Kamiokande data reduction for T2K experiment (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Shimizu(presenter), K. Kaneyuki, Y. Obayashi, et al.
  • 学会等名: XXIX Physics in Collision
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20090830-0902
• [学会発表] Status of Super-Kamiokande and early atmospheric neutrino data from SK-IV (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Obayashi
  • 学会等名: 31_<st> International Cosmic Ray Conference
  • 発表場所: Lotz, Poland
  • 年月日: 20090707-15
• [学会発表] Super-Kamiokande Collaboration, Super-Kamiokande IV大気ニュートリノデータの現状 (2009)
  • 著者名/発表者名: 奥村公宏, 他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 甲南大学
  • 年月日: 2009-09-12
• [学会発表] T2K実験のためのスーパーカミオカンデにおけるデータリダクションの研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 清水雄輝
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 甲南大学
  • 年月日: 2009-09-11
• [学会発表] Super-Kamiokande IVに向けた検出器シミュレーションの開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 亀田純
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 甲南大学
  • 年月日: 2009-09-11
• [学会発表] Status and prospect of atmospheric neutrinos and long baseline studies (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Kajita
  • 学会等名: Topics in Astroparticle and Underground Physics
  • 発表場所: ローマ、イタリア
  • 年月日: 2009-07-03
• [学会発表] T2K実験レフトライトモニタープロトタイプ検出器での性能評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 谷本菜穂
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2009-03-27
• [学会発表] Super-Kamiokandeにおける新フロントエンドボードの特性及び安定性の評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 清水雄輝, 他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2009-03-27
• [学会発表] Super-Kamiokande新エレクトロニクスにおける時間較正 (2009)
  • 著者名/発表者名: 大林由尚
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2009-03-27
• [学会発表] Results from Neutrino Oscillation Experiments (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Kajita
  • 学会等名: International School on Astroparticle Physics-Probing the Universe with Neutrinos-
  • 発表場所: Valencia, Spain
  • 年月日: 20080600
• [学会発表] Super-Kamiokande Collaboration,大気ニュートリノデータを用いたNon standard interactionの研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 三塚岳, 他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2008-09-22
• [学会発表] Super-Kamiokandeにおける新フロントエンドボード製品版の性能評価について (2008)
  • 著者名/発表者名: 奥村公宏
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2008-09-22
• [学会発表] T2K実験レフトライトモニターにおける背景事象除去方法の研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 梶裕志
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2008-09-20
• [学会発表] Super-Kamiokande Collaboration, Super-Kamiokandeにおける太陽ニュートリノ振動パラメータを考慮した大気ニュートリノ振動解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 武長由美子, 他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 近畿大学
  • 年月日: 2008-03-24
• [学会発表] Long baseline Neutrino Experiments (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Kajita
  • 学会等名: TRIUMF Workshop on TeV Scale Physics and Neutrino Masses
  • 発表場所: TRIUMF,バンクーバー、カナダ
  • 年月日: 2007-10-21
• [学会発表] Super-Kamiokandeにおける新DAQシステムの開発[ 1]:新フロントエンドボードの開発 (2007)
  • 著者名/発表者名: 奥村公宏, 他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2007-09-23
• [図書] Landolt-Boernstein Volume 21 (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Koshiba, T. Kajita, et al
  • 総ページ数: 64