K2K實驗
K2K實驗（從KEK到神岡（Kamioka）觀測站）是一個從1999年6月運行至2004年11月的微中子實驗。它用一個精準控制且精確已知的源發射的緲子微中子來驗證微中子振盪，而該現象先前被使用用大氣微中子的超級神岡實驗觀測到。 這是第一個在發射源和探測器都完全受控的情況下主動測量微中子振盪的實驗。[1][2]以前的實驗都依靠太陽微中子和宇宙線微中子。 而該實驗發現的振盪參數和超級神岡的振盪參數一致。
實驗設計[編輯]
K2K是一個微中子實驗 ，它使用的是從茨城縣筑波市的KEK的12GeV質子同步加速器發射向250公里外的岐阜縣飛驒市的神岡觀測站的一束緲子微中子（ν
μ）束。[3]緲子微中子穿過地球，使得它們得以與其他味的微中子發生振盪，即變成電子微中子（ν
e）和陶子微中子（ν
τ）。然而K2K只注重 ν
μ → ν
τ 振盪。
來自同步加速器的質子束被指向一個鋁製目標，並得到產生了大量π介子的碰撞事例。這些π介子之後被集中到一個200 米長的衰變管，在那裏他們會衰變成緲子 和緲子微中子。 緲子最終都停止在管道末端，留下一束的緲子微中子。 射流束的確切組成包含超過97%的緲子微中子與其他3%的電子微中子（ν
e）、反電子微中子（ν
e）和反緲子微中子（ν
μ）。
之後它們退出了管道，微中子經過距離鋁製目標約300米外的1千噸水切倫科夫微中子探測器（「近探測器」）以確定微中子束的性質。 這1千噸"近檢測器"是位於神岡觀測站的五萬噸超級神岡「遠探測器」的縮小版本，它使科學家，能夠消除使用兩種不同類型的探測器帶來的一些系統不確定因素。[4]這種雙檢測器的配置使得能夠用對在近探測器的微中子束和在遠探測器的微中子束的比較來判斷微中子是否發生振盪。[5]
合作[編輯]
K2K合作項目包括來自世界各地27家大學和研究機構的大約130名物理學家，列舉如下。[6]科學家和他們的國籍的完整列表可在K2K的網站 （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）上找到。
結果[編輯]
最終的K2K實驗結果發現緲子微中子的消失有99.9985%的可信度（4.3 σ）。與振盪假說的數據擬合發現在緲子微中子合陶子微中子的質量差方均根Δm2 = 2.8×10−3 eV2
2.8×10−3 eV2。[7]結果與先前的超級神岡實驗結果以及之後的主注入器微中子振盪搜尋實驗（MINOS）符合得很好[8][9]
參見[編輯]
- T2K實驗 –K2K實驗的繼任者
參考文獻[編輯]
- ^ Synthetic neutrinos appear to disappear. CERN Courier. 2000-08-18, 40 (7) [2018-04-15]. （原始內容存檔於2010-12-14）.
- ^ N. Nosengo. Neutrinos make a splash in Italy. Nature. 2006, 443 (7108): 126. Bibcode:2006Natur.443..126N. PMID 16971911. doi:10.1038/443126a.
- ^ Long Baseline neutrino oscillation experiment, from KEK to Kamioka (K2K). High Energy Accelerator Research Organization. 2002-06-13 [2010-09-03]. （原始內容存檔於2020-02-18）.
- ^ K2K: Near Detector. Stony Brook Super-Kamiokande/K2K group]. 1999-06-19 [2010-09-03]. （原始內容存檔於2011-07-20）.
- ^ K2K: Introduction. Stony Brook NN Group]. 1999-06-20 [2010-09-03]. （原始內容存檔於2011-07-20）.
- ^ K2K Member Institutes. High Energy Accelerator Research Organization. 2004-01-20 [2010-09-03]. （原始內容存檔於2020-02-04）.
- ^ M. H. Ahn. Measurement of Neutrino Oscillation by the K2K Experiment. Physical Review D. 2006, 74 (7): 072003. Bibcode:2006PhRvD..74g2003A. arXiv:hep-ex/0606032
. doi:10.1103/PhysRevD.74.072003. 已忽略未知參數|collaboration=(幫助) - ^ Y. Fukuda. Measurements of the Solar Neutrino Flux from Super-Kamiokande's First 300 Days. Physical Review Letters. 1998, 81 (6): 1158. Bibcode:1998PhRvL..81.1158F. arXiv:hep-ex/9805021 . doi:10.1103/PhysRevLett.81.1158. 已忽略未知參數
|collaboration=(幫助) - ^ D.G. Michael. Observation of muon neutrino disappearance with the MINOS detectors in the NuMI neutrino beam. Physical Review Letters. 2006, 97 (19): 191801. Bibcode:2006PhRvL..97s1801M. PMID 17155614. arXiv:hep-ex/0607088 . doi:10.1103/PhysRevLett.97.191801. 已忽略未知參數
|collaboration=(幫助)
