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2019 Fiscal Year Annual Research Report

Searching for a sterile neutrino at J-PARC MLF

Research Project

Project/Area Number 16H06344
Research InstitutionHigh Energy Accelerator Research Organization

Principal Investigator

丸山 和純  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 准教授 (80375401)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 川崎 健夫  北里大学, 理学部, 教授 (00323999)
末包 文彦  東北大学, ニュートリノ科学研究センター, 教授 (10196678)
嶋 達志  大阪大学, 核物理研究センター, 准教授 (10222035)
明午 伸一郎  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 J-PARCセンター, 研究主席 (80354728)
長谷川 勝一  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 先端基礎研究センター, 研究主幹 (90391333)
Project Period (FY) 2016-05-31 – 2021-03-31
Keywordsニュートリノ
Outline of Annual Research Achievements

令和元年度には、光電子増倍管やアクリルタンクの設置などを含め、ステライルニュートリノを探索するための検出器建設を令和2年2月までには終了し、液体シンチレータを充填していない状態ながらも、J-PARCの物質・生命科学実験施設(MLF)3階に検出器を仮置きし、検出器内に設置されたLED光源などを用いて光電子増倍管の利得率較正を行うなど、実験開始寸前の状態まで研究を進めた。また、中国のDaya-Bay実験で使用されていたガドリニウム入り液体シンチレータ20,000リットルの寄贈を進め、令和元年度8月には実際に中国から保管先の神奈川県川崎市への輸送を終え、実験開始に備え保管を進めている。実質的に全てのハードウエア―検出器要素がデータ取得に関してレディになったと考えて良い。
また、J-PARCでの安全と実験の実現性に関する全ての審査を終え、令和元年度には実験を開始する許可をJ-PARCから得た。また、安全審査に関しては、60,000リットルの危険物(液体シンチレータ)を扱うためのMLF3階部分(検出器設置部分)の消防署への一般取扱所としての登録許可申請が必要だが、令和2年3月までに詰めの協議を行った。最終提出まで後1歩の段階で、消防署への申請と登録が済次第実験を開始する。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

最初の申請では、令和元年度までに実験を開始することになっていたが、上記で示したとおり、実験開始直前の状態になっており、おおむね順調に進展している、と考えて良い。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度は、実際に実験を開始し、ステライルニュートリノの探索を開始する。実験開始後当面は、データ取得の効率化や、検出器や背景事象の理解を進める必要があるため、それらを集中的に行う。
また、同時に物理解析も進め、得た結果は国際会議や論文等でどんどん公表・発表していく。

  • Research Products

    (22 results)

All 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Invited: 8 results) Book (1 results) Remarks (2 results)

  • [Int'l Joint Research] ミシガン大学/ブルックヘブン国立研究所/アラバマ大学(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      ミシガン大学/ブルックヘブン国立研究所/アラバマ大学
    • # of Other Institutions
      2
  • [Int'l Joint Research] ソウル国立大学/チョンナン大学/成均館大学(韓国)

    • Country Name
      KOREA (REP. OF KOREA)
    • Counterpart Institution
      ソウル国立大学/チョンナン大学/成均館大学
    • # of Other Institutions
      8
  • [Int'l Joint Research] サセックス大学(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      サセックス大学
  • [Journal Article] Production and optical properties of liquid scintillator for the JSNS2 experiment2019

    • Author(s)
      Park J.S.、Kim S.Y.、Rott C.、Lee D.H.、Jung D.、Suekane F.、Furuta H.、Jang H.I.、Jeon H.K.、Yu I.、Choi J.H.、Jang J.S.、Joo K.K.、Ju K.W.、Pac M.、Gwak P.J.、Kim S.B.、Hasegawa S.、Jeon S.H.、Maruyama T.、Ujiie R.、Hino Y.、Park Y.S.
    • Journal Title

      Journal of Instrumentation

      Volume: 14 Pages: T09010~T09010

    • DOI

      10.1088/1748-0221/14/09/T09010

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Stainless steel tank production and tests for the JSNS2 neutrino detector2019

    • Author(s)
      Hino Y.、Furuta H.、Hasegawa S.、Maruyama T.、Nishikawa K.、Park J.S.、Suekane F.、Sugaya Y.
    • Journal Title

      Journal of Instrumentation

      Volume: 14 Pages: T09001~T09001

    • DOI

      10.1088/1748-0221/14/09/T09001

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Aging study of Gd concentration in LAB-based Gd loaded liquid scintillator exposed to passivated stainless steel2019

    • Author(s)
      Hino Y.、Furuta H.、Suekane F.
    • Journal Title

      Journal of Instrumentation

      Volume: 14 Pages: P09007~P09007

    • DOI

      10.1088/1748-0221/14/09/P09007

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] JSNS2 experiment2020

    • Author(s)
      S.Hasegawa
    • Organizer
      JPS-KPS joint symposium
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] いよいよ始まるJSNS2実験2020

    • Author(s)
      丸山和純
    • Organizer
      日本物理学会 年次大会(2020)
  • [Presentation] The JSNS2 experiment : commissioning2020

    • Author(s)
      Jungsic Park
    • Organizer
      日本物理学会 年次大会(2020)
  • [Presentation] Neutrino Source for Sterile Neutrino Searches2019

    • Author(s)
      T.Konno
    • Organizer
      International Workshop on Neutrinos from Accelerators
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Status of JSNS2 Experiment2019

    • Author(s)
      F.Suekane
    • Organizer
      International Workshop on Neutrinos from Accelerators
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Review and Summary of Short Baseline Neutrino Experiments2019

    • Author(s)
      J.Spitz
    • Organizer
      International Workshop on Neutrinos from Accelerators
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] JSNS2 Experiment2019

    • Author(s)
      C.Rott
    • Organizer
      16th International Conference on Topics in Astroparticle and Underground Physics
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Sterile Neutrino Search at J-PARC MLF2019

    • Author(s)
      T.Maruyama
    • Organizer
      Erice School/Workshop: Star Mergers, Gravitational Waves, Dark Matter and Neutrinos in Nuclear, Particle and Astro-Physics, and in Cosmology
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Review of Accelerator-Based Sterile Neutrino Searches2019

    • Author(s)
      T.Maruyama
    • Organizer
      3rd J-PARC symposium
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Neutrino Physics Opportunities at the J-PARC MLF2019

    • Author(s)
      J.Jordan
    • Organizer
      the Magnificent CEvNS workshop
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] J-PARC MLFにおけるステライルニュートリノ探索実験(JSNS2; J-PARC E56)-12019

    • Author(s)
      古田久敬
    • Organizer
      日本物理学会 秋季大会
  • [Presentation] J-PARC MLFにおけるステライルニュートリノ探索実験(JSNS2; J-PARC E56) 22019

    • Author(s)
      日野陽太
    • Organizer
      日本物理学会 秋季大会
  • [Presentation] JSNS2 is coming2019

    • Author(s)
      Jungsic Park
    • Organizer
      日本物理学会 秋季大会
  • [Book] J-PARC 物質生命科学研究施設で行うステライルニュートリノ探索実験2019

    • Author(s)
      丸山和純
    • Total Pages
      6
    • Publisher
      Cross
  • [Remarks] J-PARC MLF中性子源を用いたステライルニュートリノ探索

    • URL

      https://research.kek.jp/group/mlfnu/index.html

  • [Remarks] JSNS2 experiment

    • URL

      https://research.kek.jp/group/mlfnu/eng/index.html

URL: 

Published: 2021-12-27  

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