Measurement of Neutrino Interactions and Three Flavor Neutrino Oscillations in the T2K Experiment

این کتاب بر اساس کار نویسنده در آزمایش نوسان نوترینو با خط پایه بلند T2K است که در آن نوترینوها توسط پرتو پروتون تولید می شوند و توسط آشکارسازهای نوترینوی دور و نزدیک شناسایی می شوند. برای دستیابی به اندازه گیری دقیق نوسانات نوترینو، درک دقیق پرتو نوترینو و برهمکنش نوترینو ضروری است. بنابراین، نویسنده خواص پرتوی نوترینو و مقاطع برهمکنش نوترینو را با استفاده از آشکارساز نوترینو نزدیک به نام INGRID اندازه‌گیری کرد و درک بهتری از آنها را ارتقا داد. سپس، نویسنده با استفاده از مدل‌های برهمکنش پرتو نوترینو و نوترینو که با اندازه‌گیری‌های INGRID تأیید شده‌اند، آنالیز نوسان نوترینو را انجام داد. در نتیجه، برخی از مقادیر فاز CP نوترینو در سطح اطمینان 90٪ نامطلوب هستند. اگر دقت اندازه گیری بیشتر بهبود یابد، ممکن است بتوانیم فاز CP محدود را که شامل نقض CP است، کشف کنیم. بنابراین، این نتیجه گام مهمی به سوی کشف نقض CP در بخش لپتون است، که ممکن است کلید درک منشأ عدم تقارن ماده-ضد ماده در جهان باشد.

This book is based on the author's work in the T2K long-baseline neutrino oscillation experiment, in which neutrinos are generated by a proton beam and are detected by near and far neutrino detectors. In order to achieve the precise measurement of the neutrino oscillation, an accurate understanding of the neutrino beam and the neutrino interaction is essential. Thus, the author measured the neutrino beam properties and the neutrino interaction cross sections using a near neutrino detector called INGRID and promoted a better understanding of them. Then, the author performed a neutrino oscillation analysis using the neutrino beam and neutrino interaction models verified by the INGRID measurements. As a result, some values of the neutrino CP phase are disfavored at the 90% confidence level. If the measurement precision is further improved, we may be able to discover the finite CP phase which involves the CP violation. Thus, this result is an important step towards the discovery of CP violation in the lepton sector, which may be the key to understanding the origin of the matter–antimatter asymmetry in the universe.