日韓ニュートリノ振動実験に関する理論的な研究

日韩中微子振荡实验理论研究

基本信息

批准号：
20039014
负责人：
萩原薫
金额：
$ 1.73万
依托单位：
High Energy Accelerator Research Organization
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

T2KK実験での最重要過程、ミューニュートリノから電子ニュートリノへの遷移過程検出の主要なバックグランドとなる、中性カレントによる中性パイメソン生成を評価した。中性パイメソンの2光子崩壊において、2光子が同じ方向に放射される場合と、1方の光子がソフトな場合に、水チェレンコフ検出器では電子のシグナルと区別できない。特に高エネルギーニュートリノを検出する韓国側の検出器でこのバックグランドが深刻であることが分かった。このバックグランドの解析と同時に、酸素原子核内の核子のフェルミ運動の効果、デルタ共鳴生成の効果等も評価した研究成果を論文として投稿し、専門誌JHEPに掲載された。T2KK実験の東海村と神岡、東海村と韓国、其々の基線に沿った物質分布を、最新の地球物理学的観測データをもとに評価し、その結果をニュートリノ振動確率計算に取り入れた。物質密度の不定性によってT2KK実験の物理的成果がどれだけ制限されるかを評価し、また、局所的に物質密度が均一であるとの近似のもとで振動確率を厳密に計算するプログラムを開発し、フーリエモードによる解析の収束性を評価した。更に、ニュートリノビームによる実験だけでなく、反ニュートリノビームによる実験をも併用することで、物質密度分布の不定性による制限を大幅に緩和できることを明らかにした。これらの知見をまとめた投稿論文を現在準備中である。

我们通过中性电流评估了中性馅饼介子的产生，这是检测T2KK实验中最重要过程的主要背景，这是从Muon Neutrino到Electron Neutrino的过渡过程。在中性馅饼中的两光子衰减中，当两个光子沿同一方向发射，一个光子柔软时，水 - 塞伦科夫检测器无法将其与电子信号区分开。发现这种背景对于检测高能中微子的韩国探测器特别严重。同时，评估了氧核中核子的费米运动的影响以及Delta共振产生的作用的研究结果，并作为论文提交，并发表在专用期刊JHEP中。根据最新的地球物理观察数据，评估了Tokai Village和Kamioka，Tokai Village和韩国沿线的基线的物质分布，并将结果纳入了中微子振动概率计算中。我们评估了T2KK实验的物理结果受到材料密度的不确定性的限制，并制定了一个程序，该程序在近似值下严格地计算材料密度在局部均匀的近似值，并使用傅立叶模式评估了分析的收敛性。此外，揭示了不仅使用中微子束的实验，而且还使用抗神经束束的实验，可以极大地放松由于材料密度分布不确定而引起的局限性。提交的论文总结了目前正在准备这些发现。