カムランドにおける10〜100MeV領域の反電子ニュートリノ物理の研究

KamLAND 10-100 MeV 区域电子反中微子物理研究

基本信息

批准号：
03F00660
负责人：
鈴木厚人
金额：
$ 0.77万
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：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03F00660/
关键词：
ニュートリノカムランド波形解析

项目摘要

カムランド実験に参加し、主として光電子増倍管から得られる波形を解析して、光電子増倍管が受けた光量とその時刻を再構成するプログラムの開発に従事した。カムランド実験で最も大きな系統誤差は、有効体積の決定に対するものであり、現在は4.6%のエラーを与えている。これは、カムランド検出器内に吊下げた放射線源や、宇宙線ミュー粒子によって、検出器内に作られる放射性物質の位置分布を調べることで行われており、これには、よく調節された位置再構成プログラムが必要となる。位置再構成は各光電子増倍管が光を受けたタイミングのずれを使って行うため、そのタイミングを精度よく求めることが重要となる。これまでは、信号波形の立ち上がりの情報を導関数を使うことで局所的に求めていたため、電気ノイズの影響を受け、またデジタル化の頻度程度の精度しか得ることができなかった。そこで、波形全体をよく再現できるように信号のタイミングを決定するプログラムを開発した。これには、複数の光を観測した場合、波形がゆがむことを考慮する必要があるが、強い信号からタイミングを決定し順々に差し引いていくことで、うまく対処した。これにより、17インチ光電子増倍管の場合、それまで2.4nsだった時間分解能を2.1nsに改善し、20インチ光電子増倍管の場合は、5.3nsから4.6nsに改善した。また、系統誤差の研究も精力的に行い、有効体積を決定する上で重要な、放射線源の再構成位置の時間変化や、有効体積内と観測された中性子数の時間変化の監視などを行い、カムランドグループの一員として実験の遂行に貢献した。

他参加了Camland实验，并参与了一个程序，该程序分析了主要从光电倍增管获得的波形，并重建了光电倍增管管和光电倍增管的时间所接收的光量。 Camland实验中最大的系统误差是确定有效体积，目前的误差为4.6％。这是通过检查悬挂在Camland探测器内和宇宙射线MUON颗粒中的探测器中产生的放射性材料的位置分布来完成的，这需要良好的位置重建程序。由于当每个光电倍增管接收光时，使用定时中的偏差进行位置重建，因此准确确定时间安排很重要。到目前为止，有关信号波形上升边缘的信息是通过使用衍生物在局部获得的，因此，信号受电噪声的影响，只能获得数字化频率的准确性。因此，我们已经开发了一个程序来确定信号的时机，以便可以很好地再现整个波形。这需要在观察多个灯时考虑波形的失真，但是我们通过确定强信号的时机并按顺序减去来解决了这一点。对于17英寸的光电倍增管，这将时间分辨率从2.4Ns提高到2.1NS，并从20英寸光电倍增管管中的5.3ns提高到4.6NS。他还积极研究了系统的错误，并在辐射源的重建位置进行了时间变化，这对于确定有效体积很重要，并监视了有效体积的时间变化和观察到的中子数量，并有助于作为Camland组成员执行实验。