スペクトル解析によるニュートリノ振動現象の直接検証と振動パラメータの精密測定

通过光谱分析和振荡参数的精确测量直接验证中微子振荡现象

• 批准号: 03J05507
• 负责人: 長谷川 雅也
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J05507/
• 关键词: ニュートリノ振動; フレーバー混合

本年度はニュートリノ反応の詳細な研究を目的としてK2K実験前置検出器に一昨年度導入した「全感知型シンチレータ飛跡検出器(SciBar)」で得られたニュートリノデータの解析及び、本実験で得られた全データを用いたニュートリノ振動現象の検証及び振動パラメータ(特に質量の二乗差 Δm^2)の測定を行った。ニュートリノ反応の研究に関しては、近年運動量移行の小さい反応の反応断面積が理論予想よりも小さい事が観測され未解決であったが、私はSciBar検出器を用いて数あるニュートリノ反応の中でもコヒーレント単一メソン生成反応(ν+C→μ+π+C)がこの問題の主要な原因である事を証明し、実際に断面積を測定した。これは我々のエネルギー領域(〜1GeV)では世界初の測定結果であり、ニュートリノ反応に関する理論に対してのインパクトは大きいと考えられる。この結果は論文としてまとめすでに公表されている。(PRL95 252301)。振動現象の検証に関しては、まずニュートリノの生成標的直後に設置した前置検出器(SciBar検出器を含む)のデータを用いて生成直後のニュートリノビームの特性(フラックス、エネルギースペクトル)を測定し、振動が無い場合に250km先のスーパーカミオカンデ(SK)で観測される事象数、エネルギースペクトルの予想を行った。続いて、SKでの観測結果とその予想を比較し、99.997%(4.2σ)の信頼度でニュートリノ振動現象の存在を確認した。また振動パラメータに関してもΔm^2を約20%の精度で測定し、これは現在もっとも厳しい制限の一つとなっている。以上の結果について日本物理学会にて報告した。

This year は ニ ュ ー ト リ ノ anti 応 の detailed study な を purpose と し て K2K be 験 front-facing 検 extractor に yesterday year import し た "perceptual シ ン チ レ ー タ fly trace 検 extractor (SciBar)" で have ら れ た ニ ュ ー ト リ ノ デ ー タ の parsing and び, this be 験 で have ら れ た full デ ー タ を with い た ニ ュ ー ト リ ノ vibration phenomenon の 検 certificate and び vibration To determine を rows った by using パラメ パラメ タ タ(special に mass <s:1> 乗 difference Δm^2). ニ ュ ー ト リ ノ anti 応 の research に masato し て は, small in recent years, workout transitional の さ い anti 応 の anti 応 area が theory to think よ り も small さ い matter が 観 measuring さ れ unresolved で あ っ た が, private は SciBar 検 extractor を with い て number あ る ニ ュ ー ト リ ノ anti 応 の in で も コ ヒ ー レ ン ト 単 a メ ソ ン generated against 応 (argument + C - mu + PI + C) が こ The main cause of the problem <e:1> is な. The である event を proves that な and the actual に cross-sectional area を is determined. Youdaoplaceholder5. こ れ は I 々 の エ ネ ル ギ ー areas (~ 1 gev) で は の at the beginning of the world the determination results で あ り, ニ ュ ー ト リ ノ anti 応 に masato す る theory に し seaborne て の イ ン パ ク ト は big き い と exam え ら れ る. <s:1> the results of the る paper と てまとめすでに てまとめすでに public table されて る る. (PRL95 252301) Vibration phenomenon の 検 card に masato し て は, ま ず ニ ュ ー ト リ ノ の generated mark straight after に set し た front-facing 検 extractor (SciBar 検 extractor を む) の デ ー タ を with い て generated straight after の ニ ュ ー ト リ ノ ビ ー ム の features (フ ラ ッ ク ス, エ ネ ル ギ ー ス ペ ク ト ル) determination of を し, vibration が い occasions に 250 km の first ス ー パ ー カ ミ オ カ ン デ (SK) で 観 measuring さ れ る things like number, エ ネ ル ギ ー ス ペ ク ト ル の line to want to を っ た. 続 い て, SK で の 観 measurement results と そ の to think を comparative し, 99.997% (4.2 sigma) の 頼 degrees で ニ ュ ー ト リ ノ vibration phenomenon exists の を confirm し た. ま た vibration パ ラ メ ー タ に masato し て も Δ m ^ 2 を about 20% の で determination し precision, こ れ は now も っ と も 厳 し limitations い の a つ と な っ て い る. The above に results に にて て て report of the Japanese physical society にて た.

项目成果

Search for Dark Matter WIMPs using Upward Through-going Muons in Super-Kamiokande

• DOI: 10.1103/physrevd.70.083523
• 发表时间: 2004-04
• 期刊: Ecotoxicology and environmental safety
• 影响因子: 6.8
• 作者: S. Desai;Y. Ashie;S. Fukuda;Y. Fukuda;K. Ishihara;Y. Itow;Y. Koshio;A. Minamino;M. Miura;S. Moriyama;M. Nakahata;T. Namba;R. Nambu;Y. Obayashi;N. Sakurai;M. Shiozawa;Y. Suzuki;H. Takeuchi;Y. Takeuchi;S. Yamada;M. Ishitsuka;T. Kajita;K. Kaneyuki;S. Nakayama;A. Okada;T. Ooyabu;C. Saji;M. Earl;E. Kearns;J. Stone;L. Sulak;C. Walter;W. Wang;M. Goldhaber;T. Barszczak;D. Casper;J. P. Cravens;W. Gajewski;W. Kropp;S. Mine;D. Liu;M. Smy;H. Sobel;C. Sterner;M. Vagins;K. Ganezer;J. Hill;W. Keig;J. Kim;I. Lim;R. Ellsworth;S. Tasaka;G. Guillian;A. Kibayashi;J. Learned;S. Matsuno;D. Takemori;M. Messier;Y. Hayato;A. Ichikawa;T. Ishida;T. Ishii;T. Iwashita;J. Kameda;T. Kobayashi;T. Maruyama;K. Nakamura;K. Nitta;Y. Oyama;M. Sakuda;Y. Totsuka;A. Suzuki;M. Hasegawa;K. Hayashi;T. Inagaki;I. Kato;H. Maesaka;T. Morita;T. Nakaya;K. Nishikawa;T. Sasaki;S. Ueda;S. Yamamoto;T. Haines;S. Dazeley;S. Hatakeyama;R. Svoboda;E. Blaufuss;J. Goodman;G. Sullivan;D. Turcan;K. Scholberg;A. Habig;C. Jung;T. Kato;K. Kobayashi;M. Małek;C. Mauger;C. Mcgrew;A. Sarrat;E. Sharkey;C. Yanagisawa;T. Toshito;C. Mitsuda;K. Miyano;T. Shibata;Y. Kajiyama;Y. Nagashima;M. Takita;M. Yoshida;H. Kim;H. Okazawa;T. Ishizuka;Y. Choi;H. Seo;Y. Gando;T. Hasegawa;K. Inoue;J. Shirai;A. Suzuki;M. Koshiba;T. Hashimoto;Y. Nakajima;K. Nishijima;T. Harada;H. Ishino;M. Morii;R. Nishimura;Y. Watanabe;D. Kiełczewska;J. Zalipska;R. Gran;K. Shiraishi;K. Washburn;R. Wilkes

The K2K SciBar Detector

K2K SciBar 探测器

• 发表时间: 2004
• 期刊: Nuclear Physics B (Proceedings Supplements) Vol.139
• 作者: Tominaga;N.; Deng;J.; Mazzali;P.A.; Maeda;K.; Nomoto;K.; Pian;E.; Hjorth;J.; Fynbo;J.P.U.;田中啓一;K.Nitta et al.
• 通讯作者: K.Nitta et al.

Solar neutrino measurements in Super-Kamiokande-I

• DOI: 10.1103/physrevd.73.112001
• 发表时间: 2006-06-01
• 期刊: PHYSICAL REVIEW D
• 影响因子: 5
• 作者: Hosaka, J.;Ishihara, K.;Wilkes, R. J.
• 通讯作者: Wilkes, R. J.

Search for electron neutrino appearance in a 250 km long-baseline experiment.

• DOI: 10.1103/physrevlett.93.051801
• 发表时间: 2004-02
• 期刊: Physical review letters
• 影响因子: 8.6
• 作者: M. H. Ahn;S. Aoki;Y. Ashie;H. Bhang;S. Boyd;D. Casper;J. Choi;S. Fukuda;Y. Fukuda;R. Gran;T. Hara;M. Hasegawa;T. Hasegawa;K. Hayashi;Y. Hayato;J. Hill;A. Ichikawa;A. Ikeda;T. Inagaki;T. Ishida;T. Ishii;M. Ishitsuka;Y. Itow;T. Iwashita;H. Jang;J. Jang;E. Jeon;K. Joo;C. Jung;T. Kajita;J. Kameda;K. Kaneyuki;I. Kato;E. Kearns;A. Kibayashi;D. Kiełczewska;B. Kim;C. Kim;J. Kim;S. Kim;K. Kobayashi;T. Kobayashi;Y. Koshio;W. Kropp;J. Learned;S. Lim;I. Lim;H. Maesaka;T. Maruyama;S. Matsuno;C. Mauger;C. Mcgrew;A. Minamino;S. Mine;M. Miura;K. Miyano;T. Morita;S. Moriyama;M. Nakahata;K. Nakamura;I. Nakano;F. Nakata;T. Nakaya;S. Nakayama;T. Namba;R. Nambu;K. Nishikawa;S. Nishiyama;S. Noda;Y. Obayashi;A. Okada;Y. Oyama;M. Pac;H. Park;C. Saji;M. Sakuda;A. Sarrat;T. Sasaki;N. Sasao;K. Scholberg;M. Sekiguchi;E. Sharkey;M. Shiozawa;K. Shiraishi;M. Smy;H. Sobel;J. Stone;Y. Suga;L. Sulak;A. Suzuki;Y. Suzuki;Y. Takeuchi;N. Tamura;M. Tanaka;Y. Totsuka;S. Ueda;M. Vagins;C. Walter;W. Wang;R. Wilkes;S. Yamada;S. Yamamoto;C. Yanagisawa;H. Yokoyama;J. Yoo;M. Yoshida;J. Zalipska

Evidence for muon neutrino oscillation in an accelerator-based experiment.

• DOI: 10.1103/physrevlett.94.081802
• 发表时间: 2004-11
• 期刊: Physical review letters
• 影响因子: 8.6
• 作者: E. Aliu;S. Andringa;S. Aoki;J. Argyriades;K. Asakura;R. Ashie;H. Berns;H. Bhang;A. Blondel;S. Borghi;J. Bouchez;J. Burguet-Castell;D. Casper;C. Cavata;A. Cervera;K. Cho;J. H. Choi;U. Dore;X. Espinal;M. Fechner;E. Fernandez;Y. Fukuda;J. Gómez-Cadenas;R. Gran;T. Hara;M. Hasegawa;T. Hasegawa;K. Hayashi;Y. Hayato;R. Helmer;J. Hill;K. Hiraide;J. Hosaka;A. Ichikawa;M. Iinuma;A. Ikeda;T. Inagaki;T. Ishida;K. Ishihara;T. Ishii;M. Ishitsuka;Y. Itow;T. Iwashita;H. Jang;E. Jeon;I. Jeong;K. Joo;G. Jover;C. Jung;T. Kajita;J. Kameda;K. Kaneyuki;I. Kato;E. Kearns;D. Kerr;C. Kim;M. Khabibullin;A. Khotjantsev;D. Kiełczewska;Jungsu Kim;S. Kim;P. Kitching;K. Kobayashi;T. Kobayashi;A. Konaka;Y. Koshio;W. Kropp;J. Kubota;Y. Kudenko;Y. Kuno;T. Kutter;J. Learned;S. Likhoded;I. Lim;P. Loverre;L. Ludovici;H. Maesaka;J. Mallet;C. Mariani;T. Maruyama;S. Matsuno;V. Matveev;C. Mauger;K. McConnel;C. Mcgrew;S. Mikheyev;A. Minamino;S. Mine;O. Mineev;C. Mitsuda;M. Miura;Y. Moriguchi;T. Morita;S. Moriyama;T. Nakadaira;M. Nakahata;K. Nakamura;I. Nakano;T. Nakaya;S. Nakayama;T. Namba;R. Nambu;S. Nawang;K. Nishikawa;K. Nitta;F. Nova;P. Novella;Y. Obayashi;A. Okada;K. Okumura;S. Oser;Y. Oyama;M. Pac;F. Pierre;A. Rodríguez;C. Saji;M. Sakuda;F. Sánchez;A. Sarrat;T. Sasaki;K. Scholberg;R. Schroeter;M. Sekiguchi;E. Sharkey;M. Shiozawa;Kiyoshi Shiraishi;G. Sitjes;M. Smy;H. Sobel;J. Stone;L. Sulak;A. Suzuki;Y. Suzuki;T. Takahashi;Y. Takenaga;Y. Takeuchi;K. Taki;Y. Takubo;N. Tamura;Masayoshi Tanaka;R. Terri;S. T’Jampens;A. Tornero-López;Y. Totsuka;S. Ueda;M. Vagins;C. Walter;W. Wang;R. Wilkes;S. Yamada;S. Yamamoto;C. Yanagisawa;N. Yershov;H. Yokoyama;M. Yokoyama;J. Yoo;M. Yoshida;J. Zalipska