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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Study of Nuclear Emulsion production for precise measurements of neutrino properties

Planned Research

Project AreaExploration of Particle Physics and Cosmology with Neutrinos
Project/Area Number 18H05541
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

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)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小川 了  東邦大学, 理学部, 教授 (10256761)
青木 茂樹  神戸大学, 人間発達環境学研究科, 教授 (80211689)
小松 雅宏  名古屋大学, 教養教育院, 准教授 (80345842)
Project Period (FY) 2018-06-29 – 2023-03-31
Keywords原子核乾板 / エマルジョン / エマルション / ニュートリノ
Outline of Annual Research Achievements

本課題は、名古屋大学物理F研究室内に大規模原子核乳剤製造装置を立ち上げ、原子核乾板を用いたニュートリノ実験等に原子核乳剤供給体制の構築するものである。
2020年度までに乳剤製造装置の構築、製造工程の流れを構築、2021年度に初めてDsTau実験用に原子核乳剤110平米を出荷した。2021年11月に乳剤製造装置の一部が故障し、原因究明、修理、動作確認で少し遅れたが、2022年度から本格的な乳剤製造にこぎつけた。DsTau実験、FASER実験、SND@LHC実験、NINJA実験のニュートリノ関係研究及びGRAINE実験(γ線望遠鏡)に原子核乾板を供給した。2022年度に380平米、繰り越した2023年度に計画目標の1000平米を超える1060平米を供給する事ができた。 原子核乾板を供給したこれらの実験から研究成果が出始めた所である。
自動塗布装置で塗布し、ロール状に成形したフィルムを定型にカットする装置の効率化を2022年度、2023年度に行った。これによりフィルムカットサイズの精度向上がはかられた。2022年度に現像後の表面銀を発生させないためのフィルム保護コーティングの作成試験を行い、一定の成果を得た。リフレッシュという工程を通さない場合は目的通りの保護コーティングに成功。ただし要らない飛跡を消去するリフレッシュ(高湿、高温環境にさらす)を行うと乳剤面と保護コートの界面でちぢれが発生した。2023年度に継続して改善を試みたが保護コートの完成までには至らなかった。
原子核乳剤の開発では2022年度にAgBr結晶粒子径の大きな乳剤作成の条件出しを行い。NINJA 実験用に出荷した。また、現像後の飛跡を構成する現像銀のサイズを現像を工夫することで増大し、結果として飛跡のコントラストを向上させることができた。GRAINE実験に向けて出荷したフィルムの現像はこの現像手法で行われた。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (25 results)

All 2023 2022 Other

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 5 results) Presentation (16 results) (of which Int'l Joint Research: 10 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Updated constratints on sterile neutrino mixing in the OPERA experiment using a new nu_e identification method2023

    • Author(s)
      OPERA Collaboration
    • Journal Title

      PTEP 2023 (2023) 3, 033C01

      Volume: 3 Pages: 033c01

    • DOI

      10.1093/ptep/ptad012

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Environmental sub-MeV neutron measurement at the Gran Sasso surface laboratory with a super-fine-grained nuclear emulsion detector2023

    • Author(s)
      T. Shiraishi et al.
    • Journal Title

      Phys.Rev.C 107 (2023) 1,014608

      Volume: 107 Pages: 014608

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.107.014608

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Momentum reconstruction of charged particles using multiple Coulomb scatterings in a nuclear emulsion detector2022

    • Author(s)
      T. Odagawa et.al
    • Journal Title

      PTEP 2022(2022) 11, 113H01, PTEP 2022 113

      Volume: 11 Pages: 113H01

    • DOI

      10.1093/ptep/ptac139

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Measurement of protons and charged pions emitted from nu_mu charged current interactions on iron at a mean neutrino energy of 1.49 GeV using a nuclear emulsion detector2022

    • Author(s)
      NINJA Collaboration
    • Journal Title

      Phys.Rev.D 106(2022)3,032016

      Volume: 106 Pages: 032016

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.106.032016

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Design and performance of a scintillatiom tracker for track matching in nuclear-emulsio-based neutrino interaction measurement2022

    • Author(s)
      T. Odagawa et.al
    • Journal Title

      Nucl.Instrum.Meth.A 1034 (2022) 166775

      Volume: 1034 Pages: 166775

    • DOI

      10.1016/j.nima.2022.166775

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A novel nuclear emulsion detector for measurement of quantum states of ultracold neutrons in the Earth's gravitational field2022

    • Author(s)
      N. Muto et. al
    • Journal Title

      JINST 17 (2022) 07, P07014

      Volume: 17 Pages: P07014

    • DOI

      10.1088/1748-0221/17/07/P07014

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] First demonstration of a roller-driven timestamp mechanism for long-duration observations with high time resolution using large-area emulsion films2022

    • Author(s)
      M.Oda, S.Aoki, T.Azuma, T.Kato, S.Nagahara, S.Takahashi, K.Yamada, T.Yamamoto and M.Yamashita
    • Journal Title

      Prog. Theor. Exp. Phys. 2022, 113H03

      Volume: 113 Pages: 113H03

    • DOI

      10.1093/ptep/ptac143

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Nuclear emulsion in neutrino precise measurements.2023

    • Author(s)
      O. Sato
    • Organizer
      International Conference on the Physics of two Infinities
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 大粒子ハロゲン化銀結晶を用いた原子核乾板におけるリフレッシュ性能の改良2023

    • Author(s)
      広部 大和
    • Organizer
      日本物理学会2023年春季大会
  • [Presentation] NINJA実験に用いる新型大粒子乳剤のスキャンデータによる評価2023

    • Author(s)
      小林 春輝
    • Organizer
      日本物理学会2023年春季大会
  • [Presentation] Mesurement of TeV neutrinos woth FASERnu at the LHC2022

    • Author(s)
      O. Sato for FASER collaboration
    • Organizer
      DIS2022: XXIX International Workshop on Deep-Inelastic Scattering and Related Subjects
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Detection of high energy neutrinos at LHC with SND@LHC2022

    • Author(s)
      M. Komatsu for SND@LHC collaboration
    • Organizer
      NuFact 2022: The 23rd International Workshop on Neutrinos from Accelerators
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Status of the NINJA experiment2022

    • Author(s)
      T. Odagawa for NINJA collaboration
    • Organizer
      NuFact 2022: The 23rd International Workshop on Neutrinos from Accelerators
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Measurement of numu and numu-bar charged-current interactions on iron using a nuclear emulsion detector in the NINJA experiment2022

    • Author(s)
      A. Minamino for NINJA collabotation
    • Organizer
      NuInt 2022 - 13th International Workshop on Neutrino-Nucleus Interactions in the Few GeV Regions
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Status of Neutrino-Water interaction measurements in the NINJA experiment2022

    • Author(s)
      T. Fukuda for NINJA collaboration
    • Organizer
      NuInt 2022 - 13th International Workshop on Neutrino-Nucleus Interactions in the Few GeV Regions
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Precise measurement of Neutrino Interactions at J-PARC in the NINJA experiment2022

    • Author(s)
      T. Fukuda for NINJA collaboration
    • Organizer
      International Conference on the Physics of the Two Infinities
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] GRAINE Project balloon-borne sub-GeV/GeV gamma-ray telescope with nuclear emulsion2022

    • Author(s)
      Y. Nakamura for GRAINE collaboration
    • Organizer
      21st Intern. Symp. on Very High Energy Cosmic Ray Interactions (ISVHECRI 2022)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] GRAINE precise gamma-ray observations, latest results and next/future experiments2022

    • Author(s)
      S. Takahashi for GRAINE collaboration
    • Organizer
      44th Scientific Assembly of the Committee on Space Research (COSPAR)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] GRAINE project: Cosmic gamma-ray observation by balloon-borne emulsion telescope2022

    • Author(s)
      S. Aoki for GRAINE collaboration
    • Organizer
      International Conference on the Physics of the Two Infinities
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 大粒子ハロゲン化結晶を用いた原子核乾板におけるリフレッシュ性能の改良2022

    • Author(s)
      広部 大和
    • Organizer
      画像関連連合会(日本写真学会)第8回秋季大会
  • [Presentation] 名古屋大学機械塗布乾板へのプロテクションコートの導入2022

    • Author(s)
      志水 凱
    • Organizer
      2022年度 日本写真学会年次大会
  • [Presentation] 原子核乾板のリフレッシュによる飛跡の消去速度の研究2022

    • Author(s)
      臼田 育矢
    • Organizer
      2022年度 日本写真学会年次大会
  • [Presentation] 原子核乾板における高コントラスト現像の開発22022

    • Author(s)
      山本 紗矢
    • Organizer
      画像関連連合会(日本写真学会)第8回秋季大会
  • [Remarks] 新学術研究 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

  • [Remarks] 名古屋大学理学研究科・素粒子宇宙物理系 F研 基本粒子研究室

    • URL

      https://flab.phys.nagoya-u.ac.jp/2011/

URL: 

Published: 2024-12-25  

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