反ニュートリノ線源を用いたＫａｍＬＡＮＤでのステライルニュートリノ探索

在 KamLAND 使用反中微子源搜索惰性中微子

• 批准号: 13J03929
• 负责人: 松田 さゆり
• 金额: $ 2.3万
• 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: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J03929/
• 关键词: 素粒子実験; ステライルニュートリノ; ニュートリノ振動

本研究では、弱い相互作用を起こさない「ステライルニュートリノ」の探索をKamLAND検出器で行うための研究を進めている。本年度は将来のデータ解析に向けてソフトウェアによるエネルギー分解能および位置分解能向上のための研究を行った。(1) 有効PMT増加による取得光量の向上KamLANDの内部検出器では1879本の光検出器PMTを用いてシンチレーション光を観測するが、一部のPMTでは信号増幅能力が低下または上昇する現象が見られている。このようなPMTは事象再構成の際に除外されるため取得光量の減少、すなわちエネルギー分解能の低下を招く。除外したPMTは2011年時点で約60であったのに対し、2015年には200を越えている。一光子あたりの取得光量を基準として使用するPMTを選択するが、増幅能力の変動に対応できず誤って評価するPMTがあることがわかった。取得光量分布に応じたフィット方法を適用することで決定精度を向上させ、全体の3.7%にあたる約70本を有効PMTとして回復させることに成功した。(2) 観測時刻補正の高精度化信号の観測時刻はトリガー発行のタイミング、信号伝達時間の違い等によってチャンネル固有のオフセットをもち、キャリブレーションで評価・補正して事象位置の再構成に使用する。このオフセットはエレクトロニクスボードの交換等によって数ナノ秒ずれることがあり、その都度補正値を評価する必要があるのだが、その決定精度と安定性が不十分なことがわかった。そこで、PMTの取付位置に応じたタイミング分布のPDFを使った評価手順を確立し、決定精度が向上しただけでなく、各ケーブルにおけるタイミングの変動を±1nsから半分程度にまで抑えることができた。これによって事象位置の決定精度が向上し、液体シンチレータを収めるバルーンの位置変動を最大で80%低減することができた。

In this study, the interaction between the weak and the weak is explored. The KamLAND detector is studied further. This year, we will conduct research on the future development of energy and position decomposition. (1)Kamland's internal detector has increased the amount of light it obtains, and some PMTs have decreased the signal amplification ability of the PMT. The PMT image reconstruction process is performed except for the reduction of the amount of light obtained and the reduction of the decomposition energy Except for PMT, which is about 60 years old in 2011 and 200 years old in 2015. A photon can be used to obtain light from a PMT. The method of obtaining the light quantity distribution is applied to determine the accuracy of the total amount of light. (2)High precision signal detection time correction, signal detection time correction, signal transmission time correction, etc. The accuracy of the decision and stability of the system are not very high. For example, the PDF of PMT's acquisition position can be used to determine the order of the hand, and the accuracy of the decision can be increased by ±1ns. The accuracy of determining the position of the image is high, and the position of the liquid is low.