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ν μ dissapearance@T2K

ν μ dissapearance@T2K. 京都大学 大谷将士 2011/7/2 T2K 実験 ニュートリノビームデータ取得 振動解析結果. T2K 実験. 茨城県 J-PARC で ν μ ビーム生成⇒ Super- Kamiokande で観測 ν μ ⇒ ν e モードの発見 (θ 13 の発見 ) →昨日のトーク ( 村上・坂下 ) ν μ 消失モードの精密測定 (θ 23 , Δm 2 23 ). 2. セットアップ.

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ν μ dissapearance@T2K

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Presentation Transcript

  1. νμdissapearance@T2K 京都大学大谷将士 2011/7/2 • T2K実験 • ニュートリノビームデータ取得 • 振動解析結果

  2. T2K実験 • 茨城県J-PARCでνμビーム生成⇒Super-Kamiokandeで観測 • νμ⇒νeモードの発見(θ13の発見)→昨日のトーク(村上・坂下) • νμ消失モードの精密測定(θ23, Δm223) 2

  3. セットアップ ・外部データ&MCによるνfluxの予想 ・NDによるν反応数の測定 νビーム 前置検出器(ND) SK予測 SK観測 295km Super Kamiokande(SK) 振動パラメーターsin22θ,Δm2の決定 3

  4. 後置検出器スーパーカミオカンデ チェレンコフリング ν μ(e) • 有効体積22.5ktonの水チェレンコフ検出器 W p n μ-like e-like リングパターン・光量→ν反応由来のμ(e)の方向・運動量の測定 4

  5. ニュートリノ反応 signal:CCQE反応 μ μ ν ν W W CCQE μエネルギーと方向→νエネルギー p p n n • BG:CCsingle π… T2K beam π エネルギー　　Signal/BG 反応 Δ πが核内で反応して見えなかったりする。 5

  6. T2K実験の特徴 p ・大強度ビーム・オフアクシスビーム(ビーム中心を故意にずらす) シグナル/ バックグラウンドの増加 オフアクシス角度と予測イベント数に強い相関 π→νμ+μ νビーム 0 1.0 295km 0 4.0 2.0 Eν[GeV] ⇒νビーム方向の測定・モニターが必須 6

  7. ビームモニター’s p 陽子ビームモニター’s • 強度モニター(CT)・位置モニター(ESM)・プロファイルモニター(SSEM, OTR) →陽子標的に照射した陽子数を勘定 →陽子標的にロスなく陽子を照射 π→νμ+μ νビーム MUMON • μ強度・プロファイルモニター →間接的にνビーム強度・方向をモニター INGRID • νを観測し、νビーム方向を直接モニター *ビーム方向測定に対する要求精度 << 1mrad 7

  8. ニュートリノビームデータ取得 2010/1 ~ 2010/6(RUN1), 2010/11 ~ 2011/3/11(RUN2)データ取得 ~145 kW in maximum(design 750kW)1.43x1020 POT for physics analysis 8

  9. ビームの安定性 9

  10. SKイベントセレクション • T2K事象の選択(信号がbeam triggerに同期) • ODにヒットがない & 再構成したν反応点がID壁から2m以上離れている &Visible energy > 30 MeV (FCFV event) • 再構成したリングの数が一つ &μ like ring & μのエネルギー>200MeV • # of decay electrons ≦ 1 Efficiency for νμ CCQE event @ 0.6GeV > 90% 10

  11. 基本分布の例 # of OD hits < 16 Evis. > 30 MeV Dwall < 2m *POT normalize # of rings = 1 μ-like … DataとMCは良く一致している 11

  12. エネルギースペクトル イベント選択後のデータ&MC Reconstructed Eν 振動後のエネルギースペクトルを観測 12

  13. 観測イベント数 RUN1&2で合計31イベントを観測 Error@ sin22θ=1.0, Δm2=2.4e-3eV2 振動パラメーターと予想イベント数 90 70 50 31 νμは確かに振動して”disappear”している 13

  14. 解析方法 MC&外部データによる予想フラックス NDによるイベント数の予想… • -2log(L)≡χ2が最小になるように(sin22θ,Δm2, f)を最適化→best fit (sin22θ,Δm2)を決定 • 各(sin22θ,Δm2)でχ2を最小化・toy MCでΔχ2critを算出(Feldman Cousin method)→68%C.L., 90%C.L. allowed regionを決定 イベント数のLikelihood エネルギー分布のLikelihood:unbinned PDF 系統誤差に対するconstraint term f: systematic error parameters 14

  15. まとめ • T2K実験は、νμ⇒νeモードの発見(θ13の発見)、νμ消失モードの精密測定を行う。 • 2011年3月11日までのデータの解析がほぼ終了している。 • νμ⇒νeの結果:昨日のトーク(村上・坂下) • νμ消失モードの解析もほぼ終了。結果は今夏にpublish予定。 15

  16. Backup 16

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