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チェレンコフ光の精密再構成によるニュートリノ振動解析とCP対称性の破れの探索

通过精确重构切伦科夫光进行中微子振荡分析并寻找 CP 对称性破缺

基本信息

批准号：
19J22440
负责人：
BERNS LUKAS
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

今回開発した機械学習での再構成法を用い、水チェレンコフ検出器の7つデザインにて性能を比較した。それぞれのデザインは光電子増倍管の間に入れる反射材の種類が異なる。再帰反射材の場合、元々光量の少なさ故に当初の見積もりと比べ性能改善が限定的だったが、光学測定を元に去年度からさらに実装を改良した現実的な振る舞いのものでは、性能改善が見られなくなった。別構成である擬似再帰反射材に関しては現実的な振る舞いにおいてもある程度の性能改善が見込めるという結果になった。入射角とともに増える非理想的な反射が複雑さが原因と考えられ、擬似再帰反射材はこの寄与を抑えられる可能性の観点でも優れている。太陽ニュートリノなどの低エネルギーに関しても後輩の学生が修士論文研究で調べ、反射光量を増やすことが課題であるものの、位置やエネルギー再構成が改善することが確認できた。これらの結果の論文を今後発表予定である。今年は大気・加速器ニュートリノの同時解析に力を入れ、振動確率計算、統計解析の各種改善、反応断面積モデル拡張とミスモデリング検出用の適合度検定の開発等行った。それぞれの実験データの整合性を検証したうえでレプトンCP破れ角と質量順序等に制限を与えた博士論文をまとめた。解析グループとしての結果発表に向け研究を続けている。また頻度主義的統計解析の高速化に関する二つ目の新手法を開発し、統計論文の投稿も準備している。コロナの影響もあり、主にソフトウェア中心の研究となったが、再帰反射材の応用は課題の理解が深まり、揺らぎを考慮した再構成は機械学習での開発を通して過去最高の性能をシミュレーション上で実現。また統計解析の新技術の開発にも至り、最終的に水チェレンコフを用いた二つの実験の解析からCPの破れやニュートリノ振動のより精密な測定ができた。水チェレンコフ技術から発展してより広分野への貢献も含めた実りある研究ができた。

In this paper, the re-construction method of mechanical learning is used to compare the performance of the detector. The types of reflective materials vary from one type to another. In the case of reflective materials, the amount of light is reduced, so the performance of the original product is improved, and the optical measurement is improved. Different composition of the quasi-reflective material is related to the degree of performance improvement of the vibration dance. The incidence angle increases, the reflection angle decreases, the reflection angle decreases, the reflection angle decreases, The sun rises and falls, the sun rises and falls. The results of this paper will be published in the future. This year, we will conduct research on simultaneous analysis of force input, vibration accuracy calculation, various improvements in statistical analysis, and development of suitability evaluation for detection of large accelerator faults. For example, if you want to make a decision, you can make a decision. The results of the analysis are presented in the paper. The development of a new method for speeding up frequency-oriented statistical analysis and the preparation of statistical papers The study of the influence of the mirror on the main body and the application of the reflection material are carried out in depth and consideration. The development of the mechanical learning is carried out in the past. The development of new techniques for statistical analysis has led to the final analysis of water quality and vibration. The development of water technology is divided into two parts: water technology and water technology.

项目成果

期刊论文数量（53）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Measurements of \bar{\nu_\mu} and \bar{\nu_\mu} + \nu_\mu charged-current cross-sections without detected pions nor protons on water and hydrocarbon at mean antineutrino energy of 0.86GeV

在平均反中微子能量为 0.86GeV 的情况下，在水和碳氢化合物上测量 ar{ u_mu} 和 ar{ u_mu} u_mu 带电电流横截面，未检测到介子或质子

DOI：
10.1093/ptep/ptab014
发表时间：
2021
期刊：
Prog.Theor.Exp.Phys.
影响因子：
0
作者：
K.Abe;T.Ishida;Y.Oyama et al.
通讯作者：
Y.Oyama et al.

Machine Learning based ring reconstruction for water Cherenkov detectors

基于机器学习的水切伦科夫探测器环重建

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Lukas Berns;and Hyper Kamiokande Collaboration
通讯作者：
and Hyper Kamiokande Collaboration

Neutrino flux prediction in the T2K experiment

T2K 实验中的中微子通量预测

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
Lukas Berns;Arturo Fiorentini;Megan Friend;Mark Hartz;久世正弘;Tomislav Vladisavljevic;坂下健;T2K Collaboration;Lukas Berns for T2K Collaboration
通讯作者：
Lukas Berns for T2K Collaboration

再帰反射を用いた水チェレンコフ検出器における高エネルギー事象再構成と性能改善の評価

利用回射技术评估水切伦科夫探测器的高能事件重建和性能改进