ニュートリノ振動パラメータ精密測定のためのニュートリノビーム生成についての研究

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本研究の目的は、加速器を用いた長基線ニュートリノ振動実験(T2K実験)での「ニュートリノ振動」の解明に向けて、ニュートリノ振動のパラメータを小さな系統誤差で求めるために、加速器からの陽子をターゲットに当てたときにニュートリノを生成する元となるπ中間子とK中間子がどのような分布で生成されるかを実験的に調べる事である。今年度の研究では、T2K実験で用いる30GeVの陽子と炭素ターゲットとの間の相互作用から生成されるπ+中間子やK+中間子の生成断面積の中運動量-生成角度依存性を実験的に測定した。実験は欧州CERN研究所で行った。まず、実験で使用する炭素ターゲットの制作を行った。30GeVの陽子と炭素ターゲットとの間の1次相互作用を測定するために2cmの厚そのターゲットを、また2次相互作用(1次相互作用で生成された粒子とターゲットを構成する物質との2次のな相互作用)の効果を含めたπやK中間子の分布を測定するために、10cm、90cmの厚さのターゲットを制作した。2007年の実験では、30GeV陽子ビームの調整及び検出器の校正を行った後に、30GeV陽子と2cmの厚さのターゲットとの相互作用からのπやK中間子は目標よりも少ない統計量しか測定できなかったが、予備的な解析の結果、必要な運動量-生成角度分布の領域にπ中間子を測定できている事を確認した。また、次年度のデータ収集に向けて一時的に90cmの厚さのターゲッシでのデータも収集し、トリガー方法や相互作用レートの確認を行った。現在、データを詳細に解析している。また、測定の統計量を向上するために、次年度にもデータ収集を計画している。