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K2K实验

一月 01, 1970

K2K实验（从KEK到神冈（Kamioka）观测站）是一个从1999年6月运行至2004年11月的中微子实验。它用一个精准控制且精确已知的源发射的μ子中微子来验证中微子振荡，而该现象先前被使用用大气中微子的超级神冈实验观测到。 这是第一个在发射源和探测器都完全受控的情况下主动测量中微子振荡的实验。[1][2]以前的实验都依靠太阳中微子和宇宙线中微子。 而该实验发现的振荡参数和超级神冈的振荡参数一致。

实验设计 编辑

K2K是一个中微子实验 ，它使用的是从茨城县筑波市的KEK的12GeV质子同步加速器发射向250公里外的岐阜县飞驒市的神冈观测站的一束μ子中微子（ν
μ）束。[3]μ子中微子穿过地球，使得它们得以与其他味的中微子发生振荡，即变成电子中微子（ν
e）和τ子中微子（ν
τ）。然而K2K只注重 ν
μ → ν
τ 振荡。

来自同步加速器的质子束被指向一个铝制目标，并得到产生了大量π介子的碰撞事例。这些π介子之后被集中到一个200 米长的衰变管，在那里他们会衰变成μ子 和μ子中微子。 μ子最终都停止在管道末端，留下一束的μ子中微子。 射流束的确切组成包含超过97%的μ子中微子与其他3%的电子中微子（ν
e）、反电子中微子（ν
e）和反μ子中微子（ν
μ）。

之后它们退出了管道，中微子经过距离铝制目标约300米外的1千吨水切伦科夫中微子探测器（「近探测器」）以确定中微子束的性质。 这1千吨"近检测器"是位于神冈观测站的五万吨超级神冈「远探测器」的缩小版本，它使科学家，能够消除使用两种不同类型的探测器带来的一些系统不确定因素。[4]这种双检测器的配置使得能够用对在近探测器的中微子束和在远探测器的中微子束的比较来判断中微子是否发生振荡。[5]

合作 编辑

K2K合作项目包括来自世界各地27家大学和研究机构的大约130名物理学家，列举如下。[6]科学家和他们的国籍的完整列表可在K2K的网站 （页面存档备份，存于互联网档案馆）上找到。

结果 编辑

最终的K2K实验结果发现μ子中微子的消失有99.9985%的可信度（4.3 σ）。与振荡假说的数据拟合发现在μ子中微子合τ子中微子的质量差方均根Δm2 = 2.8×10−3 eV2

2.8×10−3 eV2。[7]结果与先前的超级神冈实验结果以及之后的主注入器中微子振荡搜寻实验（MINOS）符合得很好[8][9]

参见 编辑

参考文献 编辑

  1. ^ Synthetic neutrinos appear to disappear. CERN Courier. 2000-08-18, 40 (7) [2018-04-15]. （原始内容于2010-12-14）. 
  2. ^ N. Nosengo. Neutrinos make a splash in Italy. Nature. 2006, 443 (7108): 126. Bibcode:2006Natur.443..126N. PMID 16971911. doi:10.1038/443126a. 
  3. ^ Long Baseline neutrino oscillation experiment, from KEK to Kamioka (K2K). High Energy Accelerator Research Organization. 2002-06-13 [2010-09-03]. （原始内容于2020-02-18）. 
  4. ^ . Stony Brook Super-Kamiokande/K2K group]. 1999-06-19 [2010-09-03]. （原始内容存档于2011-07-20）. 
  5. ^ . Stony Brook NN Group]. 1999-06-20 [2010-09-03]. （原始内容存档于2011-07-20）. 
  6. ^ K2K Member Institutes. High Energy Accelerator Research Organization. 2004-01-20 [2010-09-03]. （原始内容于2020-02-04）. 
  7. ^ 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.  已忽略未知参数|collaboration= (帮助)
  8. ^ 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.  已忽略未知参数|collaboration= (帮助)
  9. ^ 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.  已忽略未知参数|collaboration= (帮助)

外部链接 编辑

一月 01, 1970
k2k实验, 从kek到神冈, kamioka, 观测站, 是一个从1999年6月运行至2004年11月的中微子实验, 它用一个精准控制且精确已知的源发射的μ子中微子来验证中微子振荡, 而该现象先前被使用用大气中微子的超级神冈实验观测到, 这是第一个在发射源和探测器都完全受控的情况下主动测量中微子振荡的实验, 以前的实验都依靠太阳中微子和宇宙线中微子, 而该实验发现的振荡参数和超级神冈的振荡参数一致, 目录, 实验设计, 合作, 结果, 参见, 参考文献, 外部链接实验设计, 编辑k2k是一个中微子实验, 它使用的. K2K实验 从KEK到神冈 Kamioka 观测站 是一个从1999年6月运行至2004年11月的中微子实验 它用一个精准控制且精确已知的源发射的m子中微子来验证中微子振荡 而该现象先前被使用用大气中微子的超级神冈实验观测到 这是第一个在发射源和探测器都完全受控的情况下主动测量中微子振荡的实验 1 2 以前的实验都依靠太阳中微子和宇宙线中微子 而该实验发现的振荡参数和超级神冈的振荡参数一致 目录 1 实验设计 2 合作 3 结果 4 参见 5 参考文献 6 外部链接实验设计 编辑K2K是一个中微子实验 它使用的是从茨城县筑波市的KEK的12GeV质子同步加速器发射向250公里外的岐阜县飞驒市的神冈观测站的一束m子中微子 nm 束 3 m子中微子穿过地球 使得它们得以与其他味的中微子发生振荡 即变成电子中微子 ne 和t子中微子 nt 然而K2K只注重 nm nt 振荡 来自同步加速器的质子束被指向一个铝制目标 并得到产生了大量p介子的碰撞事例 这些p介子之后被集中到一个200 米长的衰变管 在那里他们会衰变成m子 和m子中微子 m子最终都停止在管道末端 留下一束的m子中微子 射流束的确切组成包含超过97 的m子中微子与其他3 的电子中微子 ne 反电子中微子 ne 和反m子中微子 nm 之后它们退出了管道 中微子经过距离铝制目标约300米外的1千吨水切伦科夫中微子探测器 近探测器 以确定中微子束的性质 这1千吨 近检测器 是位于神冈观测站的五万吨超级神冈 远探测器 的缩小版本 它使科学家 能够消除使用两种不同类型的探测器带来的一些系统不确定因素 4 这种双检测器的配置使得能够用对在近探测器的中微子束和在远探测器的中微子束的比较来判断中微子是否发生振荡 5 合作 编辑K2K合作项目包括来自世界各地27家大学和研究机构的大约130名物理学家 列举如下 6 科学家和他们的国籍的完整列表可在K2K的网站 页面存档备份 存于互联网档案馆 上找到 波士顿大学 全南國立大學 萨克雷核研究中心 DSM DAPNIA 東新大學 高能加速器研究組織 廣島大學 宇宙射線研究所 核子研究所 神戶大學 高麗大學 京都大學 麻省理工學院 新潟大學 岡山大學 羅馬第一大學 首爾國立大學 紐約州立大學石溪分校 東京理科大學 東北大學 巴塞隆納自治大學 IFAE 加州大學歐文分校 日內瓦大學 夏威夷大學 東京大學 華盛頓大學 瓦倫西亞大學 華沙大學结果 编辑最终的K2K实验结果发现m子中微子的消失有99 9985 的可信度 4 3 s 与振荡假说的数据拟合发现在m子中微子合t子中微子的质量差方均根Dm2 6997280000000000000 2 8 10 3 eV26997280000000000000 2 8 10 3 eV2 7 结果与先前的超级神冈实验结果以及之后的主注入器中微子振荡搜寻实验 MINOS 符合得很好 8 9 参见 编辑T2K实验 K2K实验的继任者参考文献 编辑 Synthetic neutrinos appear to disappear CERN Courier 2000 08 18 40 7 2018 04 15 原始内容存档于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 原始内容存档于2020 02 18 K2K Near Detector Stony Brook Super Kamiokande K2K group 1999 06 19 2010 09 03 原始内容存档于2011 07 20 K2K Introduction Stony Brook NN Group 1999 06 20 2010 09 03 原始内容存档于2011 07 20 K2K Member Institutes High Energy Accelerator Research Organization 2004 01 20 2010 09 03 原始内容存档于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 nbsp doi 10 1103 PhysRevD 74 072003 已忽略未知参数 collaboration 帮助 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 nbsp doi 10 1103 PhysRevLett 81 1158 已忽略未知参数 collaboration 帮助 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 nbsp doi 10 1103 PhysRevLett 97 191801 已忽略未知参数 collaboration 帮助 外部链接 编辑K2K官方网站 页面存档备份 存于互联网档案馆 日语 K2K出版物 页面存档备份 存于互联网档案馆 日语 取自 https zh wikipedia org w index php title K2K实验 amp oldid 82232219, 维基百科，wiki，书籍，书籍，图书馆，

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