ニュートリノ(反ニュートリノ)-原子核散乱実験(SciBooNE)

柴田研究室はシカゴ郊外にある フェルミ国立加速器研究所(Fermi lab)におけるニュートリノ実験 SciBooNE実験に参加しています。

図1: Fermi Lab上空からの航空写真

SciBooNE実験とは?

SciBooNE実験とはニュートリノビームを用いたニュートリノ-原子核散乱実験です。
この実験の目的は、次世代ニュートリノ振動実験T2Kが目指すニュートリノ振動 現象の精密測定のバックグラウンドである、ニュートリノと原子核の非弾性散乱 事象の散乱断面積を高精度で求めることです。
2005年12月に正式にフェルミ研究所での実験として採択され、約1年 後(2007年6月)には物理解析用データの収集を開始し、約13ヶ月間のビームタイムが設けられました。

実験のセットアップ

図2はSciBooNE実験のセットアップの概略図です。
図2:SciBooNE実験概略図

SciBooNE実験では、ニュートリノビームとしてピークエネルギーが0.7 GeVの FNAL Booster Neutrino Beam(BNB)を使用しました。
ブースターを用いて陽子を8GeVまで加速し、ベリリウム標的に衝突させてπ中間 子やK中間子を生成します。
生成された中間子は50mの崩壊領域でニュートリノに崩壊し、SciBarという検出器に入ります。

SciBooNEに関する主な出版物

SciBooNE実験 田中秀和, 高エネルギーニュース Vol. 26, No. 2(2007) (PDF)

K.B.M. Hahn et al., SciBooNE and MiniBooNE, Phys.Rev.D 85, 032007(2012)
Dual baseline search for muon neutrino disappearance at 0.5 eV2 < Δm2 < 40 eV2


G. Cheng et al., SciBooNE, Phys.Rev.D 84, 012009(2011)
Measurement of K+ production cross section by 8 GeV protons using high energy neutrino interactions in SciBooNE detector


Y. Nakajima et al., SciBooNE, Phys.Rev.D 83, 012005(2011)
Measurement of inclusive charged current interactions on carbon in a few-GeV neutrino beam


Y. Kurimoto et al., SciBooNE, Phys.Rev.D 81, 111102(R)(2010)
mproved Measurement of Neutral Current Coherent π0 Production on Carbon in a Few-GeV Neutrino Beam


Y.Kurimoto et al., SciBooNE, Phys.Rev.D 81, 033004(2009)
Measurement of Inclusive Neutral Current Neutral Pion Production on Carbon in a Few-GeV Neutrino Beam


K.Hiraide et al., SciBooNE, Phys.Rev.D 78, 112004(2008)
Search for Charged Current Coherent Pion Production on Carbon in a Few-GeV Neutrino Beam