Search for Lorentz violation physics in electron antineutrino events from the sun

寻找来自太阳的电子反中微子事件中的洛伦兹破坏物理

• 批准号: 20K03998
• 负责人: 伊藤 博士
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Tokyo University of Science (2021-2022)The University of Tokyo (2020)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K03998/
• 关键词: 太陽ニュートリノ; 水チェレンコフ検出器; 新物理探索; 反電子ニュートリノ; 中性子タグ; ガドリニウム; ニュートリノ; 太陽; スーパーカミオカンデ; 水チェレンコフ

今年度、硫酸ガドリニウム(Gd濃度で0.011%)を導入したスーパーカミオカンデ(SK-Gd)において、約2年間の水の透過長や微量に混入する放射性不純物濃度の測定を継続して実施し、安定した検出器の運転を実現した。さらに、硫酸ガドリニウムをGd濃度で0.03%に達するよう追加の溶解を実施し、反電子ニュートリノの検出効率の向上を実現した。一方で、反電子ニュートリノ検出感度の改善および背景雑音事象数の見積り不定性低減のために、以下の項目を実施した。(a)中性子タグ効率に関するAmBe線源のガンマ線および中性子放出量の直接測定：HPGe検出器、NaI(Tl)検出器と液体シンチレータ検出器を駆使してAmBe線源からガンマ線と中性子の頻度および放出比、中性子エネルギースペクトラムを測定した。(b)BGO結晶の中性子応答の研究：3MeVと14.8MeVの単色エネルギーの中性子をBGO結晶に照射する実験のデータ解析を実施した。BGO結晶中における原子核のクエンチング係数(本来の反跳エネルギーより低く発光し、見かけのエネルギーが低くなる効果)を決定し、SK-Gdシミュレーションにフィードバックする。学術論文にBGO結晶中における酸素原子核のクエンチング係数測定の結果が受理された。(c)背景雑音事象である宇宙線ミューオンの電荷比と偏極を測定し、とくに神岡地下まで飛来する超高エネルギーのミューオンの性質理解に貢献した。(d)1996~20118年の純水フェイズのスーパーカミオカンデ観測データを用いて、太陽フレアによって生じる反電子ニュートリノを探索した。太陽活動に密接に関わっているため、ローレンツ不変性を破る新物理探索における不定性低減に間接的に寄与する。

This year, sulfuric acid (Gd concentration = 0.011%) was introduced into the system, and the measurement of the concentration of radioactive impurities through long and trace amounts of water was carried out for about 2 years. In addition, the solubility of sulfuric acid and Gd concentration reached 0.03%, and the efficiency of anti-electron emission increased. On the one hand, anti-electron detection sensitivity improvement and background noise reduction, the following items are implemented (a)Direct measurement of neutral ion emission rate related to AmBe line source: HPGe detector, NaI(Tl) detector and liquid detector. Frequency of AmBe line source: neutral ion emission ratio, neutral ion emission ratio. (b) Research on the neutral response of BGO crystals: Practical data analysis of 3MeV and 14.8 MeV single-color electron neutrals irradiated on BGO crystals was performed. BGO crystal in the atomic nucleus of the coefficient (the original rebound of the low emission, see the low emission of the effect) to determine, SK-Gd system of the nuclear system. The results of the determination of atomic nuclei in BGO crystals were accepted. (c)The background sound image of the universe is the contribution of the charge ratio and polarization to the understanding of the nature of the universe. (d) Purified water from 1996 to 2018 was used in the development of anti-electron technology. Solar activity is closely related to the nature of the new physical exploration, uncertainty reduction and indirect transmission.

项目成果

Super-Kamiokande実験におけるGd溶解前後の検出器応答に関する研究

超级神冈实验中Gd溶解前后探测器响应研究

• 发表时间: 2020
• 作者: 高木慎弥,天野翔太 山本匠真 有友嘉浩;中野佑樹
• 通讯作者: 中野佑樹

NaI(Tl)シンチレータ検出器を用いたAmBe線源の中性子に関する研究

使用 NaI(Tl) 闪烁体探测器研究 AmBe 源中子

• 发表时间: 2022
• 作者: G. J. Mathews;A. Kedia;N. Sasankan;M. Kusakabe;Y. Luo;T. Kajino;D. Yamazaki;T. Makki;and M. El Eid;和田航平
• 通讯作者: 和田航平

SK-GdにおけるNi-Cf線源を用いた検出器応答の安定性の評価

使用 SK-Gd 中的 Ni-Cf 源评估探测器响应的稳定性

• 发表时间: 2022
• 作者: M. J. Vermeulen;K. Nishio;K. Hirose;K. R. Kean;H. Makii;R. Orlandi;K. Tsukada;I. Tsekhanovich;A. N. Andreyev;S. Ishizaki;M. Okubayashi;S. Tanaka;and Y. Aritomo;森口哲朗;重田夏希
• 通讯作者: 重田夏希

Measurement of quenching factor for recoil nuclei from neutron scattering in BGO scintillator

BGO闪烁体中子散射反冲核猝灭因子的测量

• 发表时间: 2022
• 作者: T. Suzuki;M. Honma;N. Shimizu;T. Otsuka;K. Mori and T. Kajino;Toshitaka Kajino;M. Kozai for the GAPS collaboration;Utsuno Y.;福田光順;Yuga Ommura
• 通讯作者: Yuga Ommura

Super-Kamiokande実験における太陽ニュートリノ観測の最新結果

超级神冈实验太阳中微子观测最新结果

• 发表时间: 2021
• 作者: 中野 佑樹