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Search for supernova relic neutrinos by improving neutrino neutral current cross section measurement

通过改进中微子中性流截面测量来寻找超新星遗迹中微子

基本信息

批准号：
17J06141
负责人：
芦田洋輔
金额：
$ 1.98万
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：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は、T2Kビームを用いたニュートリノ中性カレント反応の精密測定、およびその結果を用いたスーパーカミオカンデでの超新星背景ニュートリノの探索感度向上である。最終年度には、前年度に測定したT2K実験でのニュートリノおよび反ニュートリノと酸素の中性カレント反応断面積の結果を学術論文として公表した。また、国際・国内学会での報告も行った。そして、研究計画通り、スーパーカミオカンデでの超新星背景ニュートリノ探索解析に着手した。結果として、これまで100%が課されていた大気ニュートリノの中性カレント反応背景事象の系統誤差を60%程度まで低減することに成功した。これにより、超新星背景ニュートリノフラックスの探索感度を12%向上した。さらに、他の背景事象として重要である宇宙線ミューオンによる核破砕事象を精確に評価・削減するための解析フレームワークを一新した。その他、研究代表者は解析に必須となるデータのプロセスおよびモンテカルロシミュレーションの準備までを全て行い、最終結果を出す準備を整えた。そうして得られた探索結果は世界最高精度のものであった。本結果を元に学術論文を公表する予定である。上記とは独立して、二年目までに行っていたT2K実験ミューオンモニターに関する研究も引き続き行った。本年度は東北大学において電子ビーム照射試験を行い、プロトタイプ検出器が現状のミューオンモニター検出器よりも有望であるとの結果を得た。研究代表者は上記の研究結果を元に博士学位論文を執筆し、京都大学より博士号を授与された。

The purpose of this study is to accurately measure the T2K background and explore the sensitivity of the T2K background. The results of T2K measurement in the last year and the previous year are presented in the paper. International and domestic academic reports were carried out. The research plan is to explore and analyze the background of supernovae. The results show that the system error of the background image is reduced to 60% by 100%. The detection sensitivity of the supernova background is 12% higher. In addition, the background image of the universe is important to the analysis of the event. The analysis of other research representatives must be carried out in preparation for the final results The result of the exploration is the highest precision in the world. The results of this paper are given in detail. In the past two years, we have been studying the relationship between the two countries. This year, Tohoku University conducted an electronic test, and the results of the test were expected. The research representative wrote the doctoral thesis and awarded it to Kyoto University.