T2K実験における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、T2K実験において、電子ニュートリノ出現事象に対する背景事象の数を精度よく見積もる事、また、ミューオンニュートリノ消失事象から混合角、質量自乗差を精密に測定するためにスーパーカミオカンデ検出器(SK)での振動がない場合のエネルギー分布の不定性を小さく抑える事である。そのために、陽子と炭素ターゲットとの相互作用からのハドロン(ニュートリノの親粒子であるπ中間子やK中間子)の生成を測定し、この結果をT2K実験のニュートリノビーム生成のシミュレーション(Beam MC)の中で使用する事で、ハドロン生成の不定性を減らして研究目的の達成を目指す。今年度は、陽子と炭素ターゲットとの1次相互作用からのハドロン生成分布の高統計のデータをCERN SPS加速器を用いたNA61実験で収集した。1次相互作用からのπ中間子については、本研究の目的を達成するために必要な統計量をほぼ達成した。また、平成19年度に測定したハドロン生成のデータの解析を海外共同研究者と協力して行い、正電荷および負電荷のπ中間子の運動量一角度分布をまとめた。次に、T2K実験のbeam MCを用いた研究を進めて、本研究で収集したデータとこれまでBeam MCで使用していたハドロン生成モデル(GEANT-FLUKAモデル)と比較し、ニュートリノのエネルギー分布の違いについて約5%以下である事を暫定的に確認した。