BEZERRA Thiago Junqueira De Castro

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Tohoku University博士(理学)博士学位論文 (Thesis(doctor))doctoral thesi

BEZERRA, Thiago Junqueira De Castro

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Improvement of θ13 Measurement in the Double Chooz Experiment and the First Effective Δm312 Measurement from Reactor Neutrino Oscillation at Different Baselines

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博士学位論文の要旨及び審査結果の要旨 (Summary of Thesis(DR))othe

Improvement of θ13 Measurement in the DoubleChooz Experiment and the First Effective Δm312 Measurement from Reactor NeutrinoOscillation at Different Baselines著者 BEZERRA Thiago Junqueira De Castro学位授与機関 Tohoku University学位授与番号 2792URL http://hdl.handle.net/10097/56709  論 文 内 容 要 旨 (NO．1) 氏  名 Thiago Junqueira de Castro Bezerra 提出年 平成 25 年 学位論文の 題   目 Improvement of θ13 Measurement in the Double Chooz Experiment and the First  EffectiveΔm312 Measurement from Reactor Neutrino Oscillation at Different Baselines  （ダブルショー実験でのθ13測定の改良及び異なるベースラインでの原子炉ニュートリノ振動による有効Δm312の初めての測定）   論 文 目 次  1) Introduction 2) Neutrino Oscillation 3) The Double Chooz Experiment 4) Double Chooz Data 5) Measurement of Neutrino Oscillation Parameters 6) Conclusions  Recently, three reactor neutrino experiments, Daya Bay, Double Chooz and RENO have directly measured the last unknown neutrino mixing angle θ13, also being independently measured by MINOS and T2K accelerator based experiments. This dissertation presents results from a search for reactor neutrino oscillation using the Double Chooz far detector and in combination with the other experiments results. Using the neutron capture on Gadolinium (Hydrogen) selection method, a number of 8249 (36284) candidate electron antineutrino events were observed in a data taking period of 251.27 days with 33.71 (113.1) GW-ton-year (reactor power $¥times$ detector mass $¥times$ run time) exposure using a 10.3 (32.6) m3 fiducial volume detector located 1050 m far from the two reactor cores of the Chooz nuclear power plant in France. The expectation in case of θ13 = 0$ is 8937 (36680) events, and the deficit is interpreted as evidence of electron antineutrino disappearance. A combined rate and energy dependent fit, using both neutron capture on Gadolinium and Hydrogen, finds sin22θ13=0.1±0.034. In addition, the other important oscillation parameter, effective Δm312 is measured for the first time, using baseline dependence of the reactor neutrino disappearance. A global fit is applied to the available data and Δm312=2.95+0 42-0 61 x10-3 eV2, sin22θ13=0.099+0 016-0 012 are obtained by setting both parameters free. This result is complementary to Δm312 to be measured by spectrum shape analysis. The measured Δm312 is consistent with Δm322 measured by neutrino disappearance in MINOS, T2K and atmospheric neutrino experiments within errors. Finally, the measured sin22θ13 is independent of Δm322, and consistent with the reactor and accelerator results.   論文審査の結果の要旨   Thiago氏の博士論文題目は、Improvement of θ13 Measurement in the Double Chooz Experiment and the First Effective Δm231 Measurement from Reactor Neutrino Oscillation at Different Baselinesである．この論文は、ニュートリノ振動パラメータθ13 とΔm231の測定に関するもので、両測定とも素粒子物理に於いて非常に重要なテーマである．  Thiago氏は、フランスで行われているダブルショー実験に参加し、その中で、中性子のガドリニウム吸収によるニュートリノデータと水素吸収によるニュートリノデータという独立したデータを、相関性を考慮に入れつつ組み合わせて解析を行い、ダブルショー実験でのθ13 の測定精度を改善した．ここで開発された解析手法は、ダブルショーグループが次に投稿予定の論文の解析にも使用される．また、この解析手法を生かし、ダブルショー実験とは異なるベースラインでθ13 を測定している中国のダヤベイ実験と韓国のレノ実験の公表データを詳細に分析し、ダブルショー実験のデータと組み合わせて解析を行い、原子炉ニュートリノ欠損のベースライン依存性から、 Δm231 を世界で初めて測定した．この結果はPhysics Letter Bに掲載されることが決定されている(DOI: 10.1016/ j.physletb. 2013.07. 028).  博士論文は、英文で180ページあまりからなり、バックグラウンドとなる物理、ダブルショー実験の重要な要素、解析方法の詳細などについて網羅されている．内容も論理性良くまとまっており、読み易い．  最終試験での発表は、英語でよどみなく行われ、質疑に対しても殆どのものについて回答することができ、本研究に対するThiago氏の理解が深く、物理の一般知識も十分であることが示された．  以上、Thiago 氏は自立して研究活動を行うに必要な高度の研究能力と学識を有することを示している。したがって，Thiago 氏提出の博士論文は，博士（理学）の学位論文として合格と認める。                                            

https://tohoku.repo.nii.ac.jp/?action=repository_action_common_download&item_id=70421&item_no=1&attribute_id=18&file_no=1

ダブルショー実験でのθ13測定の改良及び異なるベースラインでの原子炉ニュートリノ振動による有効Δm312の初めての測定

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