レプトンにおけるCP対称性の破れの検証に向けたニュートリノ原子核反応の精密測定

精确测量中微子核反应以验证轻子中 CP 对称性破缺

• 批准号: 22KJ2546
• 负责人: 在原 拓司
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ2546/
• 关键词: ニュートリノ; J-PARC; T2K実験; SuperFGD; 光検出器較正装置; WAGASCI-BabyMIND; 反応断面積; 導光板

本研究者が参加しているT2K実験は、素粒子の1つであるニュートリノを茨城県東海村J-PARCの加速器を用いて生成し、295 km離れた岐阜県のスーパーカミオカンデで観測することで、飛行中にニュートリノの種類が変わるニュートリノ振動という現象を観測し、ニュートリノと反ニュートリノの性質の違いを示すCP対称性の破れを探索する長基線加速器ニュートリノ振動実験である。CP対称性の破れを更なる確度で探索するためには統計誤差と系統誤差を削減する必要があり、特に系統誤差の削減にむけて、様々な前置検出器が用いられている。申請者はT2K実験で用いられる前置検出器を使用した研究を行っている。1つは新たに導入予定の新型前置検出器SuperFGDの光検出器較正装置に関する研究である。2つ目はWAGASCI-BabyMINDと呼ばれる前置検出器を用いたニュートリノと原子核の反応に関する研究である。2つ目の研究は1つ目に述べたSuperFGDが昨今のCovid-19や半導体不足等の影響によりプロジェクトに遅れが生じ、在学期間内にデータ取得および解析を行うことが困難になったため、新たに当該年度から始めた研究であるが、研究目的は一貫してニュートリノと原子核の反応を精密に測定することであり、使用する検出器を変更した次第である。当該年度ではSuperFGDの光検出器較正装置に関する研究実績として、量産された装置の品質検査、導入準備、および取付やケーブル配線等の導入を行い、さらには本較正装置を用いて検出器の初期の健全性確認を行った。一方でWAGASCI-BabyMINDに関する研究実績として、ニュートリノと原子核の反応の解析の準備を行ったことに加えて、2023年度のニュートリノビームを用いたデータ取得に向けた検出器の準備を行った。

该研究人员参与的 T2K 实验使用茨城县东海村 J-PARC 的加速器产生中微子，中微子是基本粒子之一。通过在数公里外的岐阜县进行超级神冈探测器的观测，我们将观测到一种称为中微子振荡的现象，即中微子的类型在飞行过程中发生变化，我们将使用长基线来探索CP对称性的破坏，即中微子振荡。表明中微子和反中微子性质的差异这是加速器中微子振荡实验。为了更准确地搜索CP对称性破坏，需要减少统计误差和系统误差，并且使用各种预检测器来专门减少系统误差。申请人正在利用T2K实验中使用的前置探测器进行研究。一是针对即将推出的新型前端探测器SuperFGD的光电探测器标定装置的研究。第二个是使用名为 WAGASCI-BabyMIND 的预探测器研究中微子和原子核之间的反应。第二项研究的进行是因为第一个项目中提到的SuperFGD由于最近受到Covid-19和半导体短缺的影响而被推迟，导致学生时期的数据获取和分析变得困难，这项研究是在同年开始的。研究的目的一直是精确测量中微子和原子核之间的反应，所使用的探测器也发生了变化。本财年，SuperFGD光电探测器校准设备的相关研究成果包括量产设备的质量检查、引进准备、安装和电缆布线的引进等，其可靠性得到了确认。另一方面，作为WAGASCI-BabyMIND相关的研究成果，除了为中微子与原子核反应的分析做准备外，我们还准备了2023年使用中微子束进行数据采集的探测器。