Search for Lorentz violation physics in electron antineutrino events from the sun

寻找来自太阳的电子反中微子事件中的洛伦兹破坏物理

• 批准号: 20K03998
• 负责人: 伊藤 博士
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Tokyo University of Science (2021-2022)The University of Tokyo (2020)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K03998/
• 关键词: 太陽ニュートリノ; 水チェレンコフ検出器; 新物理探索; 反電子ニュートリノ; 中性子タグ; ガドリニウム; ニュートリノ; 太陽; スーパーカミオカンデ; 水チェレンコフ

今年度、硫酸ガドリニウム(Gd濃度で0.011%)を導入したスーパーカミオカンデ(SK-Gd)において、約2年間の水の透過長や微量に混入する放射性不純物濃度の測定を継続して実施し、安定した検出器の運転を実現した。さらに、硫酸ガドリニウムをGd濃度で0.03%に達するよう追加の溶解を実施し、反電子ニュートリノの検出効率の向上を実現した。一方で、反電子ニュートリノ検出感度の改善および背景雑音事象数の見積り不定性低減のために、以下の項目を実施した。(a)中性子タグ効率に関するAmBe線源のガンマ線および中性子放出量の直接測定：HPGe検出器、NaI(Tl)検出器と液体シンチレータ検出器を駆使してAmBe線源からガンマ線と中性子の頻度および放出比、中性子エネルギースペクトラムを測定した。(b)BGO結晶の中性子応答の研究：3MeVと14.8MeVの単色エネルギーの中性子をBGO結晶に照射する実験のデータ解析を実施した。BGO結晶中における原子核のクエンチング係数(本来の反跳エネルギーより低く発光し、見かけのエネルギーが低くなる効果)を決定し、SK-Gdシミュレーションにフィードバックする。学術論文にBGO結晶中における酸素原子核のクエンチング係数測定の結果が受理された。(c)背景雑音事象である宇宙線ミューオンの電荷比と偏極を測定し、とくに神岡地下まで飛来する超高エネルギーのミューオンの性質理解に貢献した。(d)1996~20118年の純水フェイズのスーパーカミオカンデ観測データを用いて、太陽フレアによって生じる反電子ニュートリノを探索した。太陽活動に密接に関わっているため、ローレンツ不変性を破る新物理探索における不定性低減に間接的に寄与する。

今年，在大约两年的水渗透和少量混合的放射性杂质的浓度中，连续测量了引入硫酸盐（0.011％）的Super Kamiokande（SK-GD），该硫酸盐（0.011％）被连续测量。此外，在GD浓度下，硫酸盐的额外溶解达到0.03％，以提高抗电子中微子的检测效率。另一方面，实施了以下项目以提高抗电子中微子检测的灵敏度，并减少对背景噪声事件数量的无限估计。 （a）使用HPGE检测器，NAI（TL）检测器和液体示威仪检测器测量了AMBE源的伽马射线和AMBE源的中子排放的直接测量：伽马射线和中子的频率和发射比以及中子能量谱。 （b）研究BGO晶体的中子反应：实验的数据分析，其中进行了3 MeV和14.8 MeV的单色能量中子。确定BGO晶体中核的淬火系数（发出的光低于原始后坐力能量并降低表观能量），并将其重新馈入SK-GD模拟中。学术论文中接受了BGO晶体中氧核淬灭系数的测量结果。 （c）我们测量了宇宙射线万物，背景噪声事件的电荷比和极化，并有助于理解飞向地下kamioka的超高能量的特性。 （d）使用1996年至20118年间纯净水相的Superkamiokande观察数据，我们搜索了太阳耀斑产生的抗电子中微子。因为它与太阳能活动密切相关，所以它间接促进了降低破坏洛伦兹不变性的新物理搜索中的不确定性。

项目成果

Super-Kamiokande実験におけるGd溶解前後の検出器応答に関する研究

超级神冈实验中Gd溶解前后探测器响应研究

• 发表时间: 2020
• 作者: 高木慎弥,天野翔太 山本匠真 有友嘉浩;中野佑樹
• 通讯作者: 中野佑樹

NaI(Tl)シンチレータ検出器を用いたAmBe線源の中性子に関する研究

使用 NaI(Tl) 闪烁体探测器研究 AmBe 源中子

• 发表时间: 2022
• 作者: G. J. Mathews;A. Kedia;N. Sasankan;M. Kusakabe;Y. Luo;T. Kajino;D. Yamazaki;T. Makki;and M. El Eid;和田航平
• 通讯作者: 和田航平

SK-GdにおけるNi-Cf線源を用いた検出器応答の安定性の評価

使用 SK-Gd 中的 Ni-Cf 源评估探测器响应的稳定性

• 发表时间: 2022
• 作者: M. J. Vermeulen;K. Nishio;K. Hirose;K. R. Kean;H. Makii;R. Orlandi;K. Tsukada;I. Tsekhanovich;A. N. Andreyev;S. Ishizaki;M. Okubayashi;S. Tanaka;and Y. Aritomo;森口哲朗;重田夏希
• 通讯作者: 重田夏希

Super-Kamiokande実験における太陽ニュートリノ観測の最新結果

超级神冈实验太阳中微子观测最新结果

• 发表时间: 2021
• 作者: 中野 佑樹

Measurement of quenching factor for recoil nuclei from neutron scattering in BGO scintillator

BGO闪烁体中子散射反冲核猝灭因子的测量

• 发表时间: 2022
• 作者: T. Suzuki;M. Honma;N. Shimizu;T. Otsuka;K. Mori and T. Kajino;Toshitaka Kajino;M. Kozai for the GAPS collaboration;Utsuno Y.;福田光順;Yuga Ommura
• 通讯作者: Yuga Ommura