大気ニュートリノフラックス決定のための大気ガンマ線強度の高度変化の測定

测量大气伽马射线强度的高度变化以确定大气中微子通量

• 批准号: 12047224
• 负责人: 鳥居 祥二
• 金额: $ 3.07万
• 依托单位: Kanagawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12047224/
• 关键词: ニュートリノ振動; 大気ニュートリノ; 大気ガンマ線; シミュレーション計算; 気球観測; シンチレーションファイバー; シンチファイバー

大気ニュートリノ振動の定量的解明のためには、ニュートリノ・フラックスの絶対値に基づく研究が不可欠である。しかしながら、神岡実験の観測データをモンテカルロ計算と比較する場合に、計算に内在する不確定性のため、絶対値による議論がこれまでは難しかった。この不確定性の主なものとして、一次宇宙線のフラックスと大気原子核との相互作用モデルがあげられる。一次宇宙線フラックスについては、マグネットスペクトロメータを用いたBESSとAMSの観測によって極めて精度の高い観測が100GeV迄なされている。一方の相互作用モデルの検証については、加速器ビームによる実験が極めて困難であるため、ニュートリノと同時に生成される二次宇宙線のフラックス(の高度変化)を測定して、計算との一致性を調べる方法が最も有効である。この研究では、ガンマ線観測のために改良したBETSを用いて、2回の気球観測を実施し、大気ガンマ線フラックスの高度変化を高い精度で求めた。各種のモンテカルロ計算の結果と比較することにより、Lund Fritiof V7.02(またはdpmjet3)が最も一致性が良いことが確認できている。この結果は、NOON2000ですでに発表しているが、BESSによるミューオンデータとの整合性の検討を行ない、Phys. Rev. Dに投稿する予定の論文を作成中である。以上のデータ解析、論文作成と並行して、2003年1月に予定されている南極周回気球(PPB)による電子、ガンマ線観測装置(PPB-BETS)の開発を行なった。PPB-BETSでは、約20日間の観測でこれまでの国内の観測では困難であった100GeV以上の電子、ガンマ線のデータが得られ、より高エネルギー領域での大気ニュートリノフラックスの確定が可能になることが期待される。この装置開発のため、CERN-SPSにおいて電子、陽子ビームによる、PPB-BETSの性能テストを実施し、装置性能の確認と向上を行なった。

The quantitative solution of large vibration is indispensable for fundamental research. For example, if you want to make a comparison, you can make a comparison. The uncertainty of the main body of the universe, the primary cosmic ray of the universe, the interaction of the large atomic nucleus, and the interaction of the large atomic nucleus. The primary cosmic ray measurement accuracy is 100 GeV, and the primary cosmic ray measurement accuracy is 100GeV. The method of measuring and calculating the consistency of the secondary cosmic rays generated simultaneously is the most effective. This research is aimed at improving the accuracy of BETS measurement by using medium and 2-loop spherical measurement. The results of various calculations were compared and the results of Lund Fritiof V7.02(dpmjet3) were most consistent. The results of this study include: NOON2000, BESS, Phys. Rev. D, and the preparation of a predetermined paper. In January 2003, the development of the electronic and linear measurement device (PPB-BETS) for the Antarctic Peripolar Sphere (PPB) was scheduled. PPB-BETS is about 20 days of measurement. It is difficult to measure electrons above 100GeV. It is expected that the data in the field of high energy will be determined. The device development, CERN-SPS, electron and anode applications, PPB-BETS performance, and device performance verification are all in progress.

项目成果

Shoji Torii: "Absolute Flux of Atmospheric Neutrinos Estimated by Gamma-Ray Observation"Proc. of Neutrino Oscillations and their Origin. 79-86 (2001)

Shoji Torii：“通过伽马射线观测估计的大气中微子的绝对通量”Proc。

吉田健二: "PPB-BETSのCERNにおける加速器ビームテスト"大気球シンポ報告(宇宙科学研究所). (発表予定). (2001)

Kenji Yoshida：“CERN 的 PPB-BETS 加速器束测试”气球研讨会报告（ISAS）（预定的演示文稿）。

Shoji Torii: "Cosmic-Ray Electron Flux from 10 to 100 GeV Measured by the BETS Instrument"Advances in Space Research. Vol.27 No.4. 675-680 (2001)

Shoji Torii：“BETS 仪器测量的 10 至 100 GeV 的宇宙射线电子通量”空间研究进展。

笠原克昌: "大気ニュートリノフラックス計算較正のためのBETSによる大気ガンマ線の観測"宇宙科学研究所報告. 特集41号. 65-72 (2001)

Katsumasa Kasahara：“通过BETS观测大气伽马射线以校准大气中微子通量计算”空间与宇航科学研究所的报告特刊第41. 65-72号（2001年）。

笠原克昌: "大気ニュートリノフラックス計算較正のためのBETSによる大気ガンマ線の観測"宇宙放射線. Vol.2 No.3. 197-206 (2001)

Katsumasa Kasahara：“通过 BETS 观测大气伽马射线以校准大气中微子通量计算”《空间辐射》第 2 卷第 197-206 期。