大強度ニュートリノ・ビームを用いた長基線実験のためのニュートリノ・モニターの開発

使用高强度中微子束开发用于长基线实验的中微子监测器

• 批准号: 15740162
• 负责人: 市川 温子
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: High Energy Accelerator Research Organization (2004)The High Energy Accelerator Research Organization (2003)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15740162/
• 关键词: ニュートリノ; ビーム; 長基線ニュートリノ振動実験

ニュートリノ振動現象におけるappearanceの発見を目指して、東海村に建設中の大強度陽子加速器およびスーパーカミオカンデを用いた基線長295kmの長基線ニュートリノ振動実験(T2K実験)が計画されている。このような長基線実験では、ニュートリノ・ビームの中心方向を精密に測定することが不可欠である。本研究では、新しいアイデアに基づいた低コスト、高性能のビーム・プロファイル・モニターを開発している。生成標的から約300メートルの位置でニュートリノ・ビームのプロファイルを測定することによって、その方向、安定性をモニターすることを想定する。この位置では、ニュートリノ・ビームは、10メートル程度に広がっており、そのすべてを覆おうとすると、巨大な検出器が必要になる。しかし、大強度ビームであるという特性を生かして、鉄とプラスチック・シンチレータからなる比較的コンパクトな検出器をビームに垂直な面内で格子状に10個程度、配置することによってビームプロファイルを測定するのである。前年度の設計に基づいて、20cm厚さの鉄11枚とプラスチックシンチレータからなる検出器の試作機を製作し、高エネルギー加速器研究機構で行われていたK2K実験の前置ニュートリノ検出器ホールに設置して性能評価を行った。プラスチックシンチレータには、波長変換バーを取り付け、これを光電子増倍管で読み出したが、十分な光量を得られた。また、ニュートリノにより生成するミュー粒子と、バックグラウンドになるスカイシャインの中性子を区別するため、アクリルを使った全反射型チェレンコフ検出器を製作し、その性能評価を行った。これらの研究により、T2K実験におけるビーム・プロファイル・モニターとして、必要な性能を持った検出器の基本設計が確立された。

A high-intensity positron accelerator under construction in Tokaimura is planned to be developed with a long baseline of 295 km. The center direction of the long baseline is precisely measured. This study aims to develop a new technology base with low cost and high performance. The position of the target is about 300 meters, and the direction and stability of the target are determined. The position of the detector is very important. The detector is very important. The characteristics of the detector are determined in 10 degrees in the vertical plane. The detector is arranged in 10 degrees in the vertical plane The design of the previous year included 11 pieces of iron with a thickness of 20 cm, and the production of test machines for detectors with a thickness of 20 cm. The wavelength of the light is different from the wavelength of the light. The production and performance evaluation of a fully reflective detector The basic design of the T2K system was established.