2000 Fiscal Year Annual Research Report
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12NP0101
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Grant-in-Aid for Creative Basic Research
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
丹羽 公雄 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (60113445)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
青木 茂樹 神戸大学, 発達科学部, 助教授 (80211689)
中村 光廣 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 助手 (90183889)
星野 香 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (70022738)
渋谷 寛 東邦大学, 理学部, 助教授 (40170922)
原 俊雄 神戸大学, 理学部, 助教授 (50156486)
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| Keywords | ニュートリノ振動 / タウニュートリノ / 原子核乾板 / 素粒子物理 / 究極物質 / クォーク / レプトン |
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| Research Abstract |
ニュートリノの質量問題は、素粒子標準理論の変更をせまる可能性をもち、今日の素粒子研究の最重要研究課題の1つである。OPERA計画はヨーロッパ共同体が運営するCERN研究所の加速器(SPS)でつくるミューニュートリノを使って、ミューニュートリノが振動して出現するタウニュートリノを原子核乾板を中心にして作られた検出器(ECC)で直接検出して、ニュートリノの質量の存在を確認する実験であり、10カ国29研究機関の参加が決まった。
本年度に検出器の設計がまとまり、スーパーカミオカンデが示唆したニュートリノ質量を明快に結論するに十分な1800トンの有効質量を確保することが決まった。
日本(名古屋大学)は、検出器全体(60億円)の約40%を占める原子核乾板全てを分担することが要請されている。フランスはニュートリノ反応点を捉えるカウンター、ドイツはマグネットと組み合わせるカウンター、イタリアは原子核乾板とサンドイッチして使うターゲットの鉛板(厚さ1mmで12cm*10cm、約1kgを1800万枚)とマグネットを分担する。
実験で使うフィルム状の原子核乾板(200ミクロンのシートの両面に50ミクロンの厚さで乳剤を塗布)は富士写真フィルム社と名古屋大学で共同開発して、試作と性能テストを行った。ほぼ満足できる性能が得られており、大量生産の目処はたった。
また現在、当研究室が進めてきているニュートリノ実験(CHORUS と DONUT)はOPERA実験の実質的な予備実験であり、OPERA実験で予想される様々な技術的問題の洗い出しとその解決が進んだ。DONUT実験は、OPERAで使う原子核乾板検出器の構造と全く同じ構造の検出器を使って、タウニュートリノを5例検出することに成功した。昨年(2000年)の8月のことであった。タウニュートリノの存在を直接的に確認した世界ではじめての成果である。またCHORUS実験も、OPERAと良く似た原子核乾板で作られた検出器を使って、700例を越すチャーム粒子の崩壊の検出に成功した。このチャーム粒子はタウ粒子と寿命が近く、タウ粒子の崩壊の検出技術を改良する上で極めて重要な準備となっている。
OPERAで使う検出器の単位は、ほぼレンガ(10cm*12cm*7cm)と同じ大きさである。写真フイルムを光と湿度からの遮蔽は、名古屋グループが開発した、特殊な紙を使って真空シールするオリガミパックの採用が決まった。
現有の「高速飛跡読み取り装置:UTS」の飛跡読み取り速度を大幅に高速化するための「超高速飛跡読み取り装置:S-UTS」のメカニズム(焦点面を高速に上下する機構)の開発が出進んだ。
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Research Products
(7 results)
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[Publications] 丹羽公雄: "タウニュートリノの直接検出"パリティ. 12月号. 16-18 (2000)
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[Publications] S.Eskut: "New results from a search for nu/mu→nu/tau and nu/e→nu/tau oscillation."Phys.Lett.B. 497. 8-22 (2001)
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[Publications] S.Aoki: "Nuclear emulsions in a large, hybrid experiment (CHORUS) to search for v_μ→v_τ oscillations"Nuclear Ins.Meth.. A447. 361-376 (2000)
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[Publications] M,Doucet: "Status of the CHORUS experiment."Phys.Atom.Nucl.. 63. 1119-1121 (2000)
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[Publications] P,Gorbounov: "A search for nu/mu→nu/tau oscillations by CHORUS at CERN"Nucle.Phys.. A663. 807-810 (2000)
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[Publications] S.Aoki: "Direct observation of tau neutrino"Phys.Letter.B. (in press).
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[Publications] S,Eskut: "Observation of weak neutral current neutrino production of J/Ψ"Phys.Letter B. (in press).
