ＫａｍＬＡＮＤ－Ｚｅｎを使った逆質量階層領域でのニュートリノのマヨラナ性検証

使用 KamLAND-Zen 对逆质量等级区域中的中微子进行马约拉纳验证

• 批准号: 17J02297
• 负责人: 林田 眞悟
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-26 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17J02297/
• 关键词: ニュートリノ; マヨラナ; 二重ベータ崩壊; 炭素10崩壊; ニューラルネット; 事象識別; マヨラナニュートリノ; 極低放射能; 粒子識別; 再帰型ニューラルネット

KamLAND-Zen800の開始へ向けて、前年度に製作したキセノン含有液体シンチレータ容器であるナイロン製バルーンのKamLAND検出器への導入作業を行った。バルーン及びその導入に必要な器具は、製作を行ったクラス1環境のクリーンルームが存在する仙台から、KamLAND検出器の所在地である岐阜県飛騨市の神岡鉱山まで輸送する必要がある。その間、バルーン等の汚染及び破損を防ぐために、窒素封入密閉バッグによる綿密な梱包を行った。これにより、2018年5月にバルーンを極低放射能でリークを作らずに、KamLANDに導入する事が出来た。その後、バルーン内液体シンチレータへ745 kgのキセノン溶かし込みを完了し、2019年1月よりデータ収集を開始することに成功した。また、KamLAND-Zen800で主要な背景事象となる炭素10崩壊の新たな低減手法の開発を行った。前年度に有効性を確認したニューラルネットワークによる手法のKamLAND-Zenデータへの適用を試みた。ニューラルネットワークの開発には、大量の学習サンプルを用意する必要がある。そのため、本研究では、KamLAND-Zenデータをよく再現するモンテカルロ法の開発及びそれを使った学習サンプル生成を行った。これにより、炭素10崩壊事象と二重ベータ崩壊事象を約55%の精度で識別する手法が完成した。新手法による事象識別性能はモンテカルロ生成データ及び実データでよく一致しており、実際のデータ解析に適用する事が可能で、結果の向上が確認できた。これにより、KamLAND-Zen実験は炭素10背景事象の強力な低減手法を手に入れたことになる。以上の成果から、かつて無い程の極低背景事象環境を達成したKamLAND-Zen800において、逆質量階層領域におけるニュートリノのマヨラナ性検証が可能となる。

在Kamland-Zen800的开始时，尼龙气球的引入工作是上一年生产的含有Xenon液体闪烁体容器，在Kamland探测器上进行了。气球和引言所需的设备必须从仙台（Sendai 。同时，通过氮气包装的密封袋进行了近距离包装，以防止气球的污染和损坏。结果，在2018年5月，将气球引入了Kamland，而不会以极低的放射性泄漏。后来，将745公斤的Xenon溶解在-Balloon Liquid Scintilator中，并且数据收集在2019年1月成功。此外，Kamland-Zen800开发了一种新的碳10倒塌方法，这是主要的背景事件。我们试图使用神经网络方法向Kamland-Zen数据申请，该方法证实了其上一年的有效性。要开发神经网络，有必要准备大量学习样本。因此，在这项研究中，我们开发了一种蒙特卡洛方法，该方法很好地再现了Kamland-Zen数据，并使用它生成了研究样本。结果，鉴定碳10崩溃和双重β崩溃的方法完成了约55％的精度。基于新方法的事件的识别性能在蒙特卡洛生成的数据和实际数据中很好地匹配，并且可以应用于实际数据分析，并已确认结果。结果，Kamland-Zen实验获得了碳10背景的强大还原方法。基于上述结果，实现了前所未有的低音事件环境的Kamland-Zen800将能够在相反的层次结构级别验证中微子。

项目成果

Reduction of 10C background for KamLAND-Zen experiment

KamLAND-Zen 实验的 10C 背景降低

• 发表时间: 2017
• 作者: 林田眞悟;他KamLAND-Zen collaboration;Shingo Hayashida on behalf of KamLAND-Zen collaboration
• 通讯作者: Shingo Hayashida on behalf of KamLAND-Zen collaboration

Application of the RNN in the Fundamental Physics with KamLAND Experiment

RNN 在基础物理中的应用与 KamLAND 实验

• 发表时间: 2019
• 作者: Horii Y;Shiina T;Shimizu Y;Shingo Hayashida on behalf of KamLAND-Zen collaboration
• 通讯作者: Shingo Hayashida on behalf of KamLAND-Zen collaboration

KamLANDにおける新型電子回路利用による事象位置再構成性能の向上

使用 KamLAND 的新电子电路提高事件位置重建性能

• 发表时间: 2017
• 作者: 林田眞悟;他KamLAND-Zen collaboration
• 通讯作者: 他KamLAND-Zen collaboration