加速器ニュートリノビームを使ったニュートリノ振動の研究

利用加速器中微子束研究中微子振荡

基本信息

批准号：
14F04716
负责人：
中家剛
金额：
$ 1.47万
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：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

Patel氏が行うT2K実験は、加速器ニュートリノビームを用い、ミューオンニュートリノから電子ニュートリノへの振動とその反粒子での振動を測定し、ニュートリノにおける粒子・反粒子対称性（CP対称性）の破れの発見を目指している。本研究では、2014年までに取得したニュートリノビームのデータと2015年から取得している反ニュートリノビームのデータを総合解析することで、CPの破れのパラメータを世界最高精度で測定することに成功した。Patel氏は2014年秋からのT2K実験の物理データ収集において、ニュートリノビームの安定性を保証する検出器であるミューオンモニターの責任者としてJ-PARC(茨城県東海村)に常駐し、「検出器のオペレーション」、「較正作業」、「問題への対処」を行い、T2K実験のビームデータの品質を高いレベルで保証した。そして、ニュートリノ振動解析に必要なニュートリノフラックスとニュートリノ反応断面積の系統誤差を低減するために、前置ニュートリノ検出器のデータ解析を進めた。その結果、ニュートリノにおける粒子・反粒子対称性の破れ（CP位相）の精度を向上させることに貢献した。また、将来のT2K実験ビーム強度増強のためにミューオンモニターのアップグレードに向けた研究として、放射線耐性が高いダイヤモンド検出器とSiC検出器の性能評価を行った。ミューオンモニターはT2K実験に必要不可欠の測定器である。さらにビーム増強に向けて、1.28秒周期でのビーム取り出しに対応するため、ビームラインに導入する予定の新型エレクトロニクスの開発と試験を行った。これらの研究は、将来ビーム強度をふやしてT2K実験がCPの破れを発見するために、最重要な研究課題である。

Patel先生进行的T2K实验使用加速器中微子束来测量从μ子中微子到电子中微子及其反粒子的振荡，并发现中微子中粒子反粒子对称性（CP对称性）的破坏。在这项研究中，我们通过综合分析截至2014年获取的中微子束数据和2015年以来获取的反中微子束数据，成功地以世界最高精度测量了CP破坏参数。 Patel先生在从2017年开始的T2K实验的物理数据收集期间，作为保证中微子束稳定性的探测器μ介子监测器的负责人驻扎在J-PARC（茨城县东海村）。 2014 年秋天。我们进行了“操作”、“校准工作”和“解决问题”，确保了 T2K 实验的高水平光束数据质量。为了减少中微子振荡分析所需的中微子通量和中微子反应截面的系统误差，我们对前中微子探测器进行了数据分析。结果，这有助于提高中微子中粒子-反粒子对称性破缺（CP相）的精度。此外，我们还评估了具有高抗辐射性的金刚石探测器和碳化硅探测器的性能，作为我们升级μ子监视器以增强未来T2K实验的光束强度的研究的一部分。 μ介子监测仪是T2K实验必不可少的测量仪器。此外，为了增强光束，我们开发并测试了新的电子器件，我们计划将其引入光束线，以支持 1.28 秒周期的光束提取。这些研究是未来增加光束强度并利用T2K实验发现CP违规的最重要的研究任务。