2004 Fiscal Year Annual Research Report
長基線ニュートリノ振動によるニュートリノ質量と混合の研究:K2Kから次世代実験へ
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15204023
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
中村 健蔵 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (10011735)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高崎 稔 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (70044782)
小林 隆 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助教授 (70291317)
市川 温子 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助手 (50353371)
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| Keywords | ニュートリノ / ニュートリノ振動 / 長基線ニュートリノ振動 / K2K / J-PARC / 大強度陽子加速器 / 電磁ホーン |
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| Research Abstract |
K2K実験の遂行に関しては、本年度は10月と11月にデータ取得を行い、最終的な目標(10^<20>個の陽子をπ中間子生成標的に照射)を超えた時点で電磁ホーンの故障により、データ取得を終えた。研究成果の出版では、昨年度までに取得したデータを用いて4σの有意度でミューニュートリノの振動をdisappearanceモードで確認したこと、またスーパーカミオカンデで観測したミューニュートリノのエネルギースペクトルにニュートリノ振動に特徴的な歪みが見出されたことをPhysical Review Lettersに発表した。更に初めて加速器ニュートリノを用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探索を直接的に行い、上限を得た結果をPhysical Review Lettersに発表した。
J-PARCの50-GeV大強度陽子加速器を用いる長基線ニュートリノ振動実験のための電磁ホーン系の開発については、第一ホーンの外部導体部と第三ホーンの内部導体部の設計を行なった。放射線による大きな熱負荷に晒される第一ホーンについては、十分な冷却能力を確保するためノズルとヒーターを用いた冷却試験を行ない、外部導体上でのノズルの配置の最適化を行なった。外部導体と内部導体の結合部については、電流負荷時の高電圧および冷却水の防水を考慮した絶縁セラミックスリングとシールの設計を行なった。第3電磁ホーンの内部導体については概念設計の形状から、パイ粒子収集効率を保ちつつ、電流により発生するローレンツ力を緩和するよう形状の最適化を行い、さらに、製作性も考慮して設計した。これらの設計に基づき、第一ホーンの外部導体、第三ホーンの内部導体を試作した。
また、今年度は本科研費により、延べ7人が10ヶ所の国際会議に参加し、招待講演を行う等、実験結果の情報発信及び関連研究に関する情報収集を行った。
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