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ニュートリノ振動および反ニュートリノ振動の精密測定による新物理の探索

通过精确测量中微子和反中微子振荡寻找新物理学

基本信息

批准号：
15J07852
负责人：
古賀太一朗
金额：
$ 1.79万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J07852/
关键词：
ニュートリノ原子核素粒子素粒子実験素粒子(実験)

项目摘要

本研究ではニュートリノ振動の精密測定をすることで、標準模型を超える新物理を探索する。T2K実験は世界で最も良い精度でミューニュートリノ振動を観測することに成功しているが、前置検出器(プラスチック)と後置検出器(水)の標的原子核の違いが大きな系統誤差の要因になっている。この誤差を減らすため、本研究では新検出器を開発し、水とプラスチック標的のニュートリノ反応断面積の違いを精密測定する。今年度は昨年度に確立した水・ニュートリノ反応断面積測定の解析手法を実験グループ内で審査し、測定結果をT2K実験グループの公式なものとした。結果はσH2O = (0.840±0.010(統計誤差) ±0.10(系統誤差)),σH2O/σCH = (1.028±0.016(統計誤差) ±0.053(系統誤差))となり、σH2OおよびσH2O/σCHを世界最高精度で測定することに成功した。また測定結果は理論の予想と誤算の範囲で一致しており、ニュートリノ振動測定にもちいられている原子核反応モデルの信頼性を確かなものとした。それに加えて、本研究で開発した新水標的検出器WaterModuleと既存のT2K前置検出器ND280で観測されたニュートリノ反応の比較を行った。トラックの本数が1本および3本以上観測されたイベントについてはデータと予測が誤差の範囲で一致したが、2本のイベントについては2.5σ以上の有意性で解離がみられた。これは高運動量の陽子の数が予測値よりも少ないことを示唆しており、ニュートリノ反応モデルの改善の手掛かりとなる重要な測定となった。

This research focuses on the precise measurement of the vibration of the Tooltron and the exploration of new physics in the Standard Model. T2K has the best accuracy in the world and is the best in the world. The main reason for the systematic error of the target nucleus of the detector (プラスチック) and the rear-mounted detector (water) is the large system error.このErrorをREDUCTIONらすため、This study is a new 検出器を开発し、水とプラThe standard スチック standard のニュートリノreflection cross-sectional area is accurately measured. This year's and last year's analysis methods for water and water reflection cross-sectional area measurement were established.験グループ内でreviewし、measurement resultsをT2K実験グループの法なものとした. The result is σH2O = (0.840±0.010 (statistical error) ±0.10 (systematic error)), σH2O/σCH = (1.028±0.016 (statistical error) ±0.053 (system error)), σH2O and σH2O/σCH are measured with the world’s highest accuracy and are successfully measured. The measurement results are based on theoretical assumptions and miscalculations, and they are consistent with each other. Dynamic measurement of the nuclear reaction of the nucleus and its properties. In this study, the new watermark extractor WaterModule existsのT2K pre-amplifier ND280 has been tested and compared with the previous one.されたイベントについてはデータと Predicted errorの风囲で unanimous したが, 2本のイベントについては 2.5σ or above, の intentional dissociation がみられた.これはHigh amount of exerciseの阳子のnumberがpredicted valueよりも小ないことをshows instigationしており,ニュートリノ Reflection モデルの Improvement のhand hang かりとなるimportant なdetermination となった.