ニュートリノ混合角の精密測定による新しいレプトンセクター対称性の探索

通过中微子混合角的精密测量探索新的轻子扇形对称性

• 批准号: 20J20304
• 负责人: 小田川 高大
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-24 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J20304/
• 关键词: ニュートリノ; 原子核乾板; J-PARC

長基線ニュートリノ振動実験であるT2K実験においては，ニュートリノと原子核との反応の不定性が系統誤差の要因となっている．本研究では水標的原子核乾板検出器を用いたニュートリノ反応精密測定であるNINJA実験によってこの不定性を削減し，ニュートリノ振動の精密測定を通じて新物理探索を行うことを目指している．当該年度は，昨年度・一昨年度に引き続き2019年度に行われたNINJA実験の測定データの解析を進めた．原子核乾板は時間情報を持たない検出器であり，原子核乾板の飛跡と下流のミューオン検出器中の飛跡とを接続するためには，位置分解能が高く時間情報も持った検出器が必要となる．このような飛跡接続用の検出器としてNINJA実験ではシンチレーショントラッカーを運用している．昨年度末に投稿されたシンチレーショントラッカーに関する学術論文が出版された．また，原子核乾板検出器中での運動量測定手法の開発が概ね完了した．原子核乾板検出器中での多重電磁散乱を用いた運動量再構成手法はこれまでもNINJA実験で用いられてきたが，新たに検出器中でのエネルギー損失を考慮し，角度測定の評価を改善したことによって測定精度が向上した．この測定手法に関する学術論文を投稿し，出版された．これら二点を始めとした様々な開発された手法を用いて，2019年度測定データの1/9の統計を用いたニュートリノ反応測定を開始した．モンテカルロシミュレーションを用いた解析手法の評価や系統誤差の推定などを行い，結果を博士論文としてまとめた．開発された手法を用いて今後2019年度測定データの全統計を用いた解析が行われる．

在T2K实验中，这是一个长基线中微子振荡实验，中微子和原子核之间反应的不确定性是系统误差的因素。这项研究旨在通过使用忍者实验来降低这种不确定性，这是使用靶向水的核干板检测器对中微子反应的精确测量，并通过对中微子振动的精确测量进行新的物理搜索。在这个财政年度，我们继续分析了上一个财政年度和去年前一年，2019年进行的忍者实验的测量数据。核干板是没有时间信息的探测器，为了连接下游通用探测器中的轨道，需要具有高位置分辨率和时间信息的检测器。忍者实验使用闪烁跟踪器作为此类轨道连接的探测器。去年年底发布的有关闪烁跟踪器的学术论文已发表。此外，已经完成了核干板检测器中动量测量方法的发展。忍者实验中已经使用了在核干板检测器中使用多个电磁散射的动量重建方法，但是考虑到检测器中的能量损失并考虑到角度测量值的评估，通过考虑了测量精度。提交并发表了有关此测量方法的学术论文。使用包括这两个点在内的各种开发方法，我们开始使用2019年测量数据的1/9统计数据来测量中微子反应。将结果汇编成博士学位论文，包括使用蒙特卡洛模拟评估分析方法和系统错误的估计。开发的方法将用于分析未来2019年测量数据的整个统计统计数据。

项目成果

NINJA実験物理ランにおけるミューオン飛跡再構成の性能評価

NINJA 实验物理运行中μ子轨道重建的性能评估

• 发表时间: 2021
• 作者: 井嶋大輔;齊藤国靖;大槻道夫;早川尚男;荒井啓汰;小田川高大
• 通讯作者: 小田川高大

Status of the NINJA experiment

NINJA 实验的现状

• 发表时间: 2022
• 作者: 大熊佳吾;中澤知洋;辻結菜;久富章平;小谷大貴;伊神勇作;榎戸輝揚;和田有希;湯浅孝行;土屋晴文;篠田太郎;Gabriel Diniz;山田真也;Takahiro Odagawa
• 通讯作者: Takahiro Odagawa

NINJA 実験物理ランにおけるニュートリノ反応に由来する荷電粒子の運動量再構成

NINJA 实验物理运行中中微子反应产生的带电粒子的动量重建

• 发表时间: 2021
• 作者: Ross Burns;Yasumasa Yamazaki;Fumitaka Nakamura;Chau-Ching Chiong;Atsushi Nishimura;Kotomi Taniguchi;Ryohei Kawabe;Sho Yoneyama;Sana Kawashita;Tsubasa Chiken;Shinpei Nishimoto;Chiaki Nosohara;Kakuyo Son;Ayu Konishi;Hideo Ogawa;Toshikazu Onis;小田川 高大
• 通讯作者: 小田川 高大

Status of neutrino event reconstruction in the NINJA experiment

NINJA实验中微子事件重建现状

• 发表时间: 2020
• 作者: Odagawa Takahiro

Measurement of neutrino-water interactions using nuclear emulsion detectors

使用核乳剂探测器测量中微子-水相互作用

• 发表时间: 2022
• 作者: Ishima Daisuke;Saitoh Kuniyasu;Otsuki Michio;Hayakawa Hisao;Odagawa Takahiro
• 通讯作者: Odagawa Takahiro