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液体シンチレータによる反電子ニュートリノの到来方向測定に向けた研究

利用液体闪烁体测量电子反中微子到达方向的研究

基本信息

批准号：
16J02005
负责人：
白旗豊
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度では将来の反電子ニュートリノの到来方向観測に向けた、低エネルギー領域のエネルギー決定精度の改善に向けた解析を行なった。地球から飛来する反電子ニュートリノに感度を持つKamLANDで収集されたデータを用いた。到来方向測定のターゲットである地球内部から飛来してくる反電子ニュートリノにはウラン由来のものとトリウム由来のものがある。ウラン由来とトリウム由来の反電子ニュートリノはそれぞれ異なるエネルギースペクトルを持つ。エネルギーを精度良く観測することで、ウランとトリウムをより精度よく分離することが出来る。反電子ニュートリノの到来方向測定とKamLANDで使用されている液体シンチレータは発光量や透過率などのパラメータは異なるが解析手法は同様のものを使用することが出来る。液体シンチレータは常に窒素雰囲気に保たれており、急激に劣化することはないため、長期間の測定でもエネルギーが変化することはない。しかし、二重ベータ崩壊探索のために種類の異なる液体シンチレータが内包されたバルーンをKamLAND内部に導入したり、エネルギー情報を取得することが出来る光電子増倍管の劣化などにより、エネルギーが変化してしまっている。本研究では、2009年と2018年に行った60Co線源によるキャリブレーションデータを利用することで、新たに透過率のパラメータなどを見積もり直すことで、液体シンチレータ内のエネルギーの位置依存性による不定性を最小限に抑えた。結果をz位置依存性(線源データ)、r位置依存性(陽子による中性子捕獲反応[2.2MeVガンマ])、期間依存性(r依存性と同じ)で評価した。結果として、低エネルギー領域のエネルギーにおける不定性は、z位置依存性は1%以下(解析前:2%)、r位置依存性(解析前:1.)は0.5%以下、期間によるエネルギーの依存性は1%まで抑えることに成功した。

This year, we will improve the accuracy of the determination of the incoming direction of the anti-electron detection system and the low-frequency detection system. The Earth is moving in and out of the sky, and the earth is moving in and out of space. The direction of arrival is determined from the interior of the earth. The origin of the anti-electron is different from the origin of the electron. The accuracy of the measurement is good. The accuracy of the measurement is good. The direction of arrival of counter electrons is determined by KamLAND. The liquid transmittance is determined by analytical method. The liquid phase is usually stable, the stress is poor, and the liquid phase is poor. In order to explore the different types of photoelectron multiplier tubes, we need to obtain information on the internal components of KamLAND and the degradation of photoelectron multiplier tubes. In this study, 60Co line sources were used in 2009 and 2018 to minimize the uncertainty of the position dependence of the transmittance. The results were evaluated for z-position dependence (line-source), r-position dependence (positron capture), and period-dependence (r-dependence). The results showed that the uncertainty of the low-level domain was less than 1%, the z-position dependence was less than 1%, and the r-position dependence was less than 1%. Dependency of 0.5% or less, duration or success