| 研究課題/領域番号 |
25707019
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| 研究機関 | 東邦大学 |
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研究代表者 |
福田 努 東邦大学, 理学部, 博士研究員 (10444390)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 原子核乾板 / ニュートリノ振動 / Appearance / CERN / OPERA実験 / 加速器 / タウニュートリノ / 素粒子実験 |
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| 研究実績の概要 |
OPERA実験は、CERNの加速器SPSを用いて作ったミューニュートリノ（νμ）ビームを730km 離れたイタリア・グランサッソ研究所に照射し、サブミクロンの位置分解能を持つ原子核乾板検出器でタウニュートリノ（ντ）の出現の有無を調べ、ニュートリノ振動現象を検証する長基線加速器ニュートリノ振動実験である。
我々はこれまでの解析で４例のタウニュートリノ反応事象を検出し、4.24σ（99.999%）の信頼度でニュートリノ振動現象を直接観測した。また、世界で初めてタウニュートリノ出現によるニュートリノ振動確率を測定し、Δm23^2＝3.1 x 10^-3 eV^2（1.8-5.0 x 10^-3 ＠90%CL）との値を得た。これらの成果をまとめ、学術論文として投稿した（Prog. Theor. Exp. Phys. 2014, 101C01）。
現在、引き続きタウニュートリノ反応探索を進めつつ、ニュートリノ振動確率の測定精度向上に向けてバックグラウンド推定の精緻化研究を推進している。また、本研究のために開発した原子核乾板解析技術を応用し、低エネルギーニュートリノ反応の詳細研究を目的とした新しいニュートリノ実験計画を提案し、J-PARCにてfeasibility studyのためのニュートリノ照射実験を実施した（J-PARC T60実験）。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
OPERAの標準的なタウニュートリノ反応探索はまもなく完了する。集積した全ニュートリノ反応をデータセットにしたタウニュートリノ出現によるニュートリノ振動確率の測定を始める。振動確率の測定精度向上に欠かせない、ντ反応の主要な背景事象となるハドロン反応の詳細研究も順調に進んでおり、新しいタウニュートリノ反応選別条件におけるバックグラウンド量の推定も行っている。
また、本研究を進める中で開発した新規技術の応用研究として原子核乾板を主検出器とする新しいニュートリノ実験計画を提案し、本研究者が実験代表者としてJ-PARC PACにプロポーザルを提出、承認され、実際にテスト実験を実施した。
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| 今後の研究の推進方策 |
現在進行中のハドロン反応の詳細解析を推進し、タウニュートリノ反応の選別条件を広げた新しいセレクションにおける高精度なバックグラウンド推定を行う。また、本研究は従来の入射νμ消失型のニュートリノ振動解析と組み合わせて行うことでステライルニュートリノ存在の検証といった新しい解析ができる可能性があるため、そういった方向性も視野に入れて研究を進める。
また、新たに提案した低エネルギーニュートリノ反応の詳細研究は将来のニュートリノ研究にとって重要な知見をもたらし得る為、精力的に推進する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当初計画していた海外での共同研究者との研究打ち合わせが次年度になったため
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| 次年度使用額の使用計画 |
海外の共同研究者との研究打ち合わせ及び成果発表のための旅費。本研究課題を効率的に遂行するために研究協力者1名を雇用し、原子核乾板のスキャン・解析補助等の関連する業務をして貰う。
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