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ニュートリノ質量分光計画:理論と実験の進捗状況

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KMI Theory Seminar
KMI Experiment Seminar
2014-09-29 15:00
(理論)吉村太彦 (実験)笹尾登
KMI Science Symposia (ES635)

要旨:
ニュートリノ質量分光実験(通称 SPAN, SPectroscopy of Atomic Neutrino) は、実験標的を原子または分子に絞り、その脱励起として存在が確実視される、光子+ニュートリノ対放出(RENP, Radiative Emission of Neutrino Pairs)を発見し、その光子スペクトルや偏極度などの測定により、次のニュートリノ質量行列要素を決定することを目的とする:
1.ニュートリノ質量絶対値、または最少質量の決定
2.質量混合パターン、 inverted or normal hierarchy の決定
3.質量タイプ、マヨラナ型かディラック型かの決定
4.マヨラナ的CP位相を含むCP非保存の確定

当セミナーでは、その実験原理、そのために必要なレート増幅のマクロコヒーランス機構、ニュートリノ質量情報の決定方法、を説明する。マクロコヒーランス増幅機構はニュートリノ質量分光計画にとり核心的コンセプトと位置付けられるが、これを量子電磁力学過程である二光子対超放射過程(PSR, Paired Super-Radiance)を用いて実験的に検証した。これにより、第一段階目標である原理検証実験は終了し、今後PSRの増幅度増大やその制御及びRENPへの移行過程研究、更には原子ニュートリノ検出実験へと進展する。当セミナーでは、添付の公表実験結果(*)に加えて最新の進捗状況及び今後の実
験戦略を報告したい。

(*) “Observation of coherent two-photon emission from the first
vibrationally-excited state of hydrogen molecules”, arXiv:1406.2198v1
[physics.atom-ph] 9 Jun 2014

http://arxiv.org/abs/1406.2198