東海-神岡ニュートリノ実験 Ｔ２Ｋ ２０１０年８月５日 小林　隆.

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1 東海-神岡ニュートリノ実験 Ｔ２Ｋ ２０１０年８月５日 小林　隆

2 T2K (東海to神岡)長基線ニュートリノ振動実験
スーパーカミオカンデ T2K実験(2009~) J-PARC @JAERI 250km ４０ｍ K2K (1999~2005?) J-PARCで生成したニュートリノを295km先の検出器 “スーパーカミオカンデ”で検出し、ニュートリノの性質を調べる

3 J-PARCの世界最大強度ビームを用いて、 ニュートリノ振動現象をしらべて ニュートリノの謎を解明、 ミクロの世界の法則を解き明かす
T2K実験で目指すこと J-PARCの世界最大強度ビームを用いて、 ニュートリノ振動現象をしらべて ニュートリノの謎を解明、 ミクロの世界の法則を解き明かす 宇宙の物質はなぜできたのか？という謎に迫る！

4 ニュートリノ振動とは？ nm nt ニュートリノには3種類ある(“世代”とも呼ぶ) ニュートリノが飛んでる間に別のニュートリノに化けること。
電子ニュートリノ(ne)、ミューニュートリノ(nm)、タウニュートリノ(nt) ニュートリノが飛んでる間に別のニュートリノに化けること。 nm nt ミューニュートリノ タウニュートリノ

5 T2K実験 ３秒に１回、１０００兆 (1000000000000000)個のニュートリノをJ-PARCから発射
ミューニュートリノ を作る。 10km J-PARC 約１０００分の１秒で神岡に到達 (東海) ３秒に１回、１０００兆 ( )個のニュートリノをJ-PARCから発射 １０００分の１秒かけて２９５ｋｍ地中を走る(途中で無くなるのは２００万個に１個の割合) そのうち５０００万個、１日に１兆個のニュートリノがスーパーカミオカンデを通過。 そのうち、スーパーカミオカンデを素通りできず、反応してとらえられるのは１日に１０個程度 反応したニュートリノは元通りミューニュートリノ？はたまた、電子ニュートリノに変わってるか？？？

6 ニュートリノビームの作り方 陽子を光速の９９．９８％に加速し標的に当て、大量のπ中間子を生成。(3.6秒に１回３００兆個の陽子)
強力な磁石でπ中間子を磁石で神岡方向に曲げる π中間子が崩壊パイプを飛行中に崩壊しミューニュートリノが生成される。

7 ニュートリノ発射装置 電磁ホーン ニュートリノモニター棟 標的(グラファイト) CERNから寄贈された UA1磁石(1000ton).
ニュートリノモニター棟内に 設置済み 一次陽子ビームライン(超伝導) ビームダンプ ターゲットステーション完成 7 崩壊領域

8 ニュートリノ検出器：スーパーカミオカンデ
反応標的:水50000トン(超純水) 水槽の内面に11146本の 光電子増倍管(photomultiplier tube:PMT) 外水槽のPMTで外来粒子を検出 スーパーカミオカンデ ４０ｍ 岐阜県 神岡町池の山 １０００ｍ ４０ｍ 東京大学宇宙線研究所

9 どれくらいの数のニュートリノ？ ５０００万個 (１日に１兆個くらい) 9

10 宇宙から来たニュートリノとここから飛んで行ったニュートリノどうやって見分けるの？
到着時間で区別する GPS (１０００万分の１秒の誤差) 今きたよ SK ニュートリノ飛行時間 約１０００分の１秒 今うったよ J-PARC

11 ２００９年４月２３日実験開始！ １０年間の準備

12 始めて神岡で検出された東海からのニュートリノ反応
SK 1st 6 a.m. Feb. 24th JST 金曜セミナー, 原子力科学研究所　JRR-1講義室, 7月 9日（２０１０）

13 ５月半ばまでに２２個！ Observed # of Fully contained events: 22 (by Mid. May)
High energy trigger Fully Contained Outer detector cut Observed # of Fully contained events: 22 (by Mid. May) Expected non-beam BG: <10-3evts Event time distribution clearly show beam structure