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論文講読会 Precision Measurement of Neutrino Oscillation Parameters with KamLAND. 担当 中野浩至. この論文の概要. を見ることでニュートリノ振動に関する パラメータ を測定. と. の精密な測定. 2002 年3月から 2007 年5月までのデータ. 1609 イベントを観測. ニュートリノ振動のグラフ 横軸 L/E 、縦 のままである確率. ニュートリノのエネルギーと イベント数. KamLAND 概要. - PowerPoint PPT Presentation
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論文講読会Precision Measurement of Neutrino Oscill
ation Parameters with KamLAND
担当 中野浩至
を見ることでニュートリノ振動に関するパラメータを測定
と の精密な測定
2002 年3月から 2007 年5月までのデータ
この論文の概要
ニュートリノのエネルギーとイベント数
ニュートリノ振動のグラフ横軸 L/E 、縦 のままである確率
1609 イベントを観測
Kamioka Liquid-scintillator Anti-Neutrino Detector1000 トンの液体シンチレータで を検出
80% dodecane20% pseudocumene1.36±0.03 g /ℓ of PPO( 発光物質 )
ステンレスタンク直径18 m
光電子増倍管1879 個直径 50cm
554 個Kamiokande の再利用1325 個東北大が開発
外側の 3.2 キロトンの純水と検出器はニュートリノ以外の粒子に対する壁、μ 粒子によるバックグラウンドを判断し除去、の目的に用いる
半径 6.5m のバルーン(厚さ 135μm )
KamLAND 概要
ニュートリノ観測原理
逆ベータ崩壊を用いる
0.51+939.57=940.08[MeV]938.27[MeV]
Threshold 1.8[MeV]
Positron はすぐに対消滅。 ( prompt event )
シンチレータ中の電子
その後 neutron が proton に捕獲される。
207.5±2.8μs
結合エネルギー 2.2MeV
シンチレータ中の陽子
0.511×2MeV+ 運動エネルギー
遅延同時計数によってバックグラウンドをカット
KamLAND は 55 の原子力発電所に囲まれている。約 180km の等距離 → 180km の位置に線源が 1 基あるのと同等
電力会社から運転のデータをもらう→ 出るニュートリノ量がわかる→ イベント量が見積もれる(その他の要因も考慮)→ 測定値と比較→ ニュートリノ振動の観測
Accidental大気ニュートリノ地球ニュートリノ地下の放射性物質 など
ニュートリノ観測原理
※ この地図は 2002 年の 古い地図です
Off-axis calibration
今までは「 z-axis 」だったが、「 off-axis ( 4π ともいう)」 calibration を導入
線源をつり下げてカメラの校正
Z 軸方向しか校正できなかった
棒に線源をつけてつり下げる
Z 軸以外も校正可能になった!
カメラの映像→
( vertex の校正 )
fiducial volume
5.5 m → 6 m
Vertex 再構成解像度Energy 解像度
どのような信号を選択するか
prompt event
delayed event0.511×2MeV+ 運動エネルギー
p の電子捕獲 E
の電子捕獲 E
時間差、位置差
Background の見積もりと除去
ProbabilityDensityFunction を使用
この反応を、を調べることで見積もった
Outer detector で μ を観測したら信号をカット → 2s veto, 2ms full-volume veto
地球内部のからのニュートリノ → 69.4 events
や
ニュートリノ振動がないと仮定2179±89 イベント
実際の観測1609 イベント
バックグラウンド276.1±23.5と geonutrino
エネルギー分布が得られ、線源の距離は 180km なので、横軸 L/E のグラフがかける。
今回の実験によって得られた値(色付き)
太陽ニュートリノのデータによる値 2つを合わせた結果