K2K 실험
K2K experimentK2K 실험(KEK - 카미오카)은 1999년 6월부터 2004년 11월까지 진행된 중성미자 실험이다.그것은 잘 제어되고 잘 이해된 빔의 뮤온 중성미자를 사용하여 이전에 슈퍼 카미오칸데가 대기 중성미자를 사용하여 관측한 진동을 검증했다.이는 선원과 검출기가 모두 실험자의 [1][2]통제 하에 있는 중성미자 진동의 첫 번째 양성 측정이었다.이전의 실험들은 태양이나 우주의 원천으로부터 온 중성미자에 의존했다.이 실험에서 슈퍼 카미오칸데에 의해 측정된 것과 일치하는 진동 매개변수를 발견했다.
실험 설계
K2K는 이바라키현 쓰쿠바시에 있는 KEK의 12GeV 양성자 싱크로트론에서 기후현 가미오카시에 있는 가미오카 천문대로 약 250km 떨어진 [3]뮤온 중성미자(
a)의
μ 빔을 유도한 중성미자 실험이다.뮤온 중성미자는 지구를 여행했고, 이것은 그들이 전자 중성미자와
e
타우 중성미자의
다른
τ 향미자로 진동할 수 있게 해주었다.그러나 K2K는 ν
μ → [4]ν
τ 진동에만 초점을 맞췄습니다.
싱크로트론의 양성자 빔은 알루미늄 표적을 향했고, 그 결과 충돌로 많은 양의 파이온이 생성되었다.이 파이온들은 200미터의 붕괴 파이프에 집중되어 뮤온과 뮤온 중성미자로 [3]붕괴되었다.뮤온들은 파이프 끝에 멈춰서 뮤온 중성미자 빔을 남겼다.빔의 정확한 구성은 97% 이상의 뮤온 중성미자를 포함하고 있으며, 나머지 3%는 전자 중성미자
e(),),
전자 반중성미자()),
뮤온 반중성미자(
ν
e
μ)[4]로 구성되어 있다.
중성미자는 파이프를 빠져나온 후 알루미늄 표적에서 약 300m 떨어진 곳에 위치한 1킬로톤의 물 체렌코프 중성미자 검출기("근접 검출기")를 통해 중성미자 빔 특성을 파악했다.이 1킬로톤의 "근접 검출기"는 가미오카 천문대에 위치한 50킬로톤의 슈퍼 카미오칸데 "원거리 검출기"의 축소 버전이었다. 이를 통해 과학자들은 두 가지 다른 검출기 유형을 [5]사용할 경우 존재할 수 있는 특정 시스템 불확실성을 제거할 수 있었다.이 이중 검출기 구성을 통해 근접 검출기의 중성미자 빔과 원거리 검출기의 중성미자 빔을 비교하여 중성미자의 진동 여부를 [6]판단할 수 있었다.
콜라보레이션
K2K 콜라보레이션은 전 세계 27개 대학과 연구소에서 온 약 130명의 물리학자로 구성되었으며,[7] 그 내용은 다음과 같습니다.K2K 웹사이트에서 과학자들과 그들의 출신국의 전체 목록을 볼 수 있다.
결과.
최종 K2K 결과 99.9985% 신뢰(4.3µ)에서 뮤온 중성미자가 사라진 것으로 나타났다.진동 가설에 따라 데이터를 적합시킬 때 뮤온 중성미자와 타우 중성미자 사이의 질량차이의 제곱에 가장 적합한 값은 δm2 = 2.8×10−32 [4]eV였다.이 결과는 이전의 Super-Kamiokande [8]결과와 이후의 MINOS 결과와 [9]매우 일치합니다.
「 」를 참조해 주세요.
- T2K 실험 – K2K 실험의 후속 버전
레퍼런스
- ^ "Synthetic neutrinos appear to disappear". CERN Courier. 40 (7). 18 August 2000.
- ^ N. Nosengo (2006). "Neutrinos make a splash in Italy". Nature. 443 (7108): 126. Bibcode:2006Natur.443..126N. doi:10.1038/443126a. PMID 16971911.
- ^ a b "Long Baseline neutrino oscillation experiment, from KEK to Kamioka (K2K)". High Energy Accelerator Research Organization. 13 June 2002. Retrieved 3 September 2010.
- ^ a b c M. H. Ahn; et al. (K2K Collaboration) (2006). "Measurement of Neutrino Oscillation by the K2K Experiment". Physical Review D. 74 (7): 072003. arXiv:hep-ex/0606032. Bibcode:2006PhRvD..74g2003A. doi:10.1103/PhysRevD.74.072003. S2CID 22053653.
- ^ "K2K: Near Detector". [Stony Brook Super-Kamiokande/K2K group]. 19 June 1999. Retrieved 3 September 2010.
- ^ "K2K: Introduction". [Stony Brook Super-Kamiokande/K2K group]. 20 June 1999. Retrieved 3 September 2010.
- ^ "K2K Member Institutes". High Energy Accelerator Research Organization. 20 January 2004. Retrieved 3 September 2010.
- ^ Y후쿠다, et 알.(Super-K 공동 작업)(1998년)."태양열 중성미자 플럭스의 슈퍼 카미 오칸데 최초의 300일로 측정".피지컬 리뷰 레터. 81(6):1158–1162. arXiv:hep-ex/9805021.Bibcode:1998PhRvL..81.1158F. doi:10.1103/PhysRevLett.81.1158. S2CID 14217731. 오자"Erratum:.태양열 중성미자 플럭스의 슈퍼 카미 오칸데 최초의 300Days"로 측정.피지컬 리뷰 레터. 81(19):4279.1998년.Bibcode:1998PhRvL..81.4279F. doi:10.1103/PhysRevLett.81.4279.
- ^ D.G. Michael; et al. (MINOS Collaboration) (2006). "Observation of muon neutrino disappearance with the MINOS detectors in the NuMI neutrino beam". Physical Review Letters. 97 (19): 191801. arXiv:hep-ex/0607088. Bibcode:2006PhRvL..97s1801M. doi:10.1103/PhysRevLett.97.191801. PMID 17155614. S2CID 119458915.
