物理学目标 编辑 T2K实验的目标是对中微子的振荡 的参数有一个更完善的了解。 过去的中微子实验观察到过μ子中微子在一束射流中消失，并振荡为τ子中微子，但一直到2013年7月19日都没有没有观察到从μ子中微子到电子中微子的振荡。原因是控制这个衰变事例概率的混合角 θ 13 非常的小。T2K是测量电子中微子和μ子中微子性质的第一次试验。T2K的ND280探测器会探测水上的中微子相互作用截面。其他的中微子混合参数Δm2 23 和 θ 23 的精确测量是本实验的另一个目的。T2K的未来的升级可能会通过比较中微子和反中微子的振荡来测量CP破坏 δ 相。
中微子的产生 编辑 J-PARC 编辑 2008年正在制造的超导磁铁，它们将把质子束指向神冈的方向。 质子束线在生成中微子束之前的最后阶段。 J-PARC设施有一个比KEK的K2K实验更强的加速器 。主要的同步加速器 最终能将质子加速到50 GeV/c 。质子与目标材料撞击主要会产生的正π介子，而它主要会衰变成反μ子 和μ子中微子 。射流能量预计为0.75 MW，能产生比K2K多110倍的中微子事例。
离轴 编辑 J-PARC被设计成距离超级神冈探测器 有2°到3°。这降低到达探测器的中微子通量，但它提供了一个更理想的中微子能量谱。 离轴能量峰值在能量更高的时候被抑制。 在东海 和冈 之间，最强的中微子的振荡能量预期低于1GeV。
近检测器 编辑 ND280在建 280米近探测器(ND280)与石墨靶之间是取自UA1实验的磁铁包围的跟踪系统内的分段探测器。ND280能够测量的中微子束的能量谱、通量、味的内容以及在中微子振荡之前的相互交叉部分。 探测器位于靶的离轴方向280米外。
时间投影室 编辑 三个时间投影室(TPCs)将能够测量探测器内由带电流产生的μ子的动量 ，这些信息会产生的中微子的能量谱。TPCs也可用于粒子的识别。
细粒度探测器 编辑 两个细粒度探测器(FGDs)被放在第一个第二个TPCs里。 FGDs和TPCs一起构成了ND280的探测部分。FGDs为中微子交互提供的活跃的靶质量并能够测量质子反冲的短轨道。
第一FGD由30层192段闪烁体 组成，交替其中的是垂直和水平的层，而第二个FGD是由14个交替层分段的闪烁体和6个水模组组成。 每个闪烁体在中心有一个洞，包含一个波长转换纤维来收集来自闪烁体的光并且在MPPC的一端被读出。纤维镜像的另一端对映着铝，以便增加整体到达MPPC的光通量。镜像一段还有一个LED 光注入系统，用以校准和测试纤维的完整性。 第二FGD部分由水组成，因为超级神冈 的探测器是以水为基础的。这水被维持在大气压强之下 ，以确保在漏气的情况下气体会被吸入而不是水在FGD内会溢出。 碳和水上的截面 可以从中微子和两个FGD的相互作用的比较中得出。
π0探测器 编辑 π0探测器(π0 )是由几层三角形闪烁体 和用来传输光的嵌入的波长转换光纤。成千上万的光电倍增管 (MPPC)被用于接收光子计数同步以检测的粒子事件。这些粒子事例与质子束出射计时相关并用几何学和光子计数的密度数据来重建。P0D被用来衡量中性流相互作用中产生的中性π介子 。跟踪器和π0探测器被电磁量能器和μ子探测器包围。 探测π0是重要的，因为它们是在超级神冈探测中微子的主要本底。
侧μ子范围探测器 编辑 侧μ子范围探测器(SMRD)由在间隙中插入磁铁的闪烁体组成。SMRD记录与束流方向大角度从探测器内部逃逸的μ子。 它也可以作为宇宙线 的触发器。它也可帮助识别在壁上的和磁铁本身的束流的相互作用。
电磁量能器 编辑 电磁量能器(ECAL)包裹了内部探测器(P0D,TPC,FGD)，由闪烁体，闪烁体层与层间吸收用的铅箔组成。ECAL有13个模组：1个最后的TPC的下游，6个周围的P0D和六6个围的跟踪器。
数据采集 编辑 检测器附近的T2K的数据收集的实施是由英国、加拿大和西班牙的合作者在MIDAS上完成的。
超级神冈 编辑 超级神冈探测器即便在粒子物理学标准下一个也是一个巨大的仪器。 它包括50,000吨纯水，周围有11,200个光电倍增管 。探测器是一个41.4米高和直径39.3米的圆柱形容器。内部探测器之外是更复杂的外探测器，用来区分宇宙线中的μ子和探测器内衰变事例产生等μ子。
超级神冈在1996年开始收集数据并已经有了几个重要的测量成果，包括精确测量太阳中微子 通量，弹性散射相互作用，中微子振荡 的强有力的证据和质子衰减 的更严格的证据。
计算 编辑 合作组在调查实验所需的网格计算 资源提供的计算能力。 这是受大型强子对撞机 实验上大型强子对撞机的网格计算(wLCG)的成功所启发。 T2K.org的虚拟组织 已经从France Grilles，GridPP和IberGrid获得资源。[4]
参见 编辑 标注 编辑 ^ Particle Chameleon Caught in the act of Changing （页面存档备份，存于互联网档案馆 ）, CERN press release ^ T2K Collaboration; Abe, K.; Abgrall, N.; Ajima, Y.; Aihara, H.; Albert, J. B.; Andreopoulos, C.; Andrieu, B.; Aoki, S. Indication of Electron Neutrino Appearance from an Accelerator-produced Off-axis Muon Neutrino Beam. Physical Review Letters. 2011, 107 (4): 041801. Bibcode:2011PhRvL.107d1801A . PMID 21866992 . arXiv:1106.2822 doi:10.1103/PhysRevLett.107.041801 . link )^ New results from T2K conclusively show muon neutrinos transform to electron neutrinos. [2018-04-15 ] . （原始内容于2017-06-20）. ^ http://www3.egee.cesga.es/accounting/egee_view.php?type=vodis&query=vo%3Dt2k.org [永久失效連結 Retrieved 2011-12-09 参考文献 编辑 Yuichi Oyama. Results from K2K and status of T2K. Nuclear Science and Safety in Europe. NATO Security through Science Series. 2006, 2006 : 113–124. ISBN 978-1-4020-4964-4arXiv:hep-ex/0512041 doi:10.1007/978-1-4020-4965-1_9 . T2K Collaboration; Abgrall, N.; Aihara, H.; Ajima, Y.; Albert, J. B.; Allan, D.; Amaudruz, P. -A.; Andreopoulos, C.; Andrieu, B.; Anerella, M. D.; Angelsen, C.; Aoki, S.; Araoka, O.; Argyriades, J.; Ariga, A.; Ariga, T.; Assylbekov, S.; de André, J. P. A. M.; Autiero, D.; Badertscher, A.; Ballester, O.; Barbi, M.; Barker, G. J.; Baron, P.; Barr, G.; Bartoszek, L.; Batkiewicz, M.; Bay, F.; Bentham, S.; et al. The T2K Experiment. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. 2011, 659 : 106. Bibcode:2011NIMPA.659..106T . arXiv:1106.1238 doi:10.1016/j.nima.2011.06.067 . 外部链接 编辑 T2K官方网站（页面存档备份，存于互联网档案馆 ）（日文） （日文）
t2k实验, t2k意思為东海, tokai, 到神冈, kamioka, 是日本一个粒子物理学实验, 这是国际合作项目, 包括日本, 加拿大, 法国, 德国, 意大利, 韩国, 波兰, 俄罗斯, 西班牙, 瑞士, 美国和英国, 这是k2k实验的第二代, 另一个相似的长基线中微子振荡实验, parc设施制造高密度的离轴μ介子中微子束, 该粒子束指向295公里外的超级神冈探测器, t2k的主要目标是测量νμ, 的振荡和, θ13的测量值, 它是庞蒂科夫, 中川, 坂田矩阵, pmns矩阵, 的一个参数, 2011年6. T2K意思為东海 Tokai 到神冈 Kamioka 是日本一个粒子物理学实验 这是国际合作项目 包括日本 加拿大 法国 德国 意大利 韩国 波兰 俄罗斯 西班牙 瑞士 美国和英国 这是K2K实验的第二代 另一个相似的长基线中微子振荡实验 J PARC设施制造高密度的离轴m介子中微子束 该粒子束指向295公里外的超级神冈探测器 T2K的主要目标是测量nm 到 ne 的振荡和 813的测量值 它是庞蒂科夫 牧 中川 坂田矩阵 PMNS矩阵 的一个参数 2011年6月15日 T2K合作组织宣观察到六个电子中微子的事例 1 相比于基底1 5 显著性为2 5个标准差 2 2013年7月19日 在斯德哥尔摩的欧洲物理学会的一次会议上 国际T2K合作组织宣布一个显著的m子中微子到电子中微子的转变 3 目录 1 物理学目标 2 中微子的产生 2 1 J PARC 2 2 离轴 3 近检测器 3 1 时间投影室 3 2 细粒度探测器 3 3 p0探测器 3 4 侧m子范围探测器 3 5 电磁量能器 3 6 数据采集 4 超级神冈 5 计算 6 参见 7 标注 8 参考文献 9 外部链接物理学目标 编辑T2K实验的目标是对中微子的振荡的参数有一个更完善的了解 过去的中微子实验观察到过m子中微子在一束射流中消失 并振荡为t子中微子 但一直到2013年7月19日都没有没有观察到从m子中微子到电子中微子的振荡 原因是控制这个衰变事例概率的混合角 813非常的小 T2K是测量电子中微子和m子中微子性质的第一次试验 T2K的ND280探测器会探测水上的中微子相互作用截面 其他的中微子混合参数Dm2 23 和 823 的精确测量是本实验的另一个目的 T2K的未来的升级可能会通过比较中微子和反中微子的振荡来测量CP破坏d相 中微子的产生 编辑J PARC 编辑 nbsp 2008年正在制造的超导磁铁 它们将把质子束指向神冈的方向 nbsp 质子束线在生成中微子束之前的最后阶段 J PARC设施有一个比KEK的K2K实验更强的加速器 主要的同步加速器最终能将质子加速到50 GeV c 质子与目标材料撞击主要会产生的正p介子 而它主要会衰变成反m子和m子中微子 射流能量预计为0 75 MW 能产生比K2K多110倍的中微子事例 离轴 编辑 J PARC被设计成距离超级神冈探测器有2 到3 这降低到达探测器的中微子通量 但它提供了一个更理想的中微子能量谱 离轴能量峰值在能量更高的时候被抑制 在东海和冈之间 最强的中微子的振荡能量预期低于1GeV 近检测器 编辑 nbsp ND280在建280米近探测器 ND280 与石墨靶之间是取自UA1实验的磁铁包围的跟踪系统内的分段探测器 ND280能够测量的中微子束的能量谱 通量 味的内容以及在中微子振荡之前的相互交叉部分 探测器位于靶的离轴方向280米外 时间投影室 编辑 三个时间投影室 TPCs 将能够测量探测器内由带电流产生的m子的动量 这些信息会产生的中微子的能量谱 TPCs也可用于粒子的识别 细粒度探测器 编辑 两个细粒度探测器 FGDs 被放在第一个第二个TPCs里 FGDs和TPCs一起构成了ND280的探测部分 FGDs为中微子交互提供的活跃的靶质量并能够测量质子反冲的短轨道 第一FGD由30层192段闪烁体组成 交替其中的是垂直和水平的层 而第二个FGD是由14个交替层分段的闪烁体和6个水模组组成 每个闪烁体在中心有一个洞 包含一个波长转换纤维来收集来自闪烁体的光并且在MPPC的一端被读出 纤维镜像的另一端对映着铝 以便增加整体到达MPPC的光通量 镜像一段还有一个LED光注入系统 用以校准和测试纤维的完整性 第二FGD部分由水组成 因为超级神冈的探测器是以水为基础的 这水被维持在大气压强之下 以确保在漏气的情况下气体会被吸入而不是水在FGD内会溢出 碳和水上的截面可以从中微子和两个FGD的相互作用的比较中得出 p0探测器 编辑 p0探测器 p0 是由几层三角形闪烁体和用来传输光的嵌入的波长转换光纤 成千上万的光电倍增管 MPPC 被用于接收光子计数同步以检测的粒子事件 这些粒子事例与质子束出射计时相关并用几何学和光子计数的密度数据来重建 P0D被用来衡量中性流相互作用中产生的中性p介子 跟踪器和p0探测器被电磁量能器和m子探测器包围 探测p0是重要的 因为它们是在超级神冈探测中微子的主要本底 侧m子范围探测器 编辑 侧m子范围探测器 SMRD 由在间隙中插入磁铁的闪烁体组成 SMRD记录与束流方向大角度从探测器内部逃逸的m子 它也可以作为宇宙线的触发器 它也可帮助识别在壁上的和磁铁本身的束流的相互作用 电磁量能器 编辑 电磁量能器 ECAL 包裹了内部探测器 P0D TPC FGD 由闪烁体 闪烁体层与层间吸收用的铅箔组成 ECAL有13个模组 1个最后的TPC的下游 6个周围的P0D和六6个围的跟踪器 数据采集 编辑 检测器附近的T2K的数据收集的实施是由英国 加拿大和西班牙的合作者在MIDAS上完成的 超级神冈 编辑超级神冈探测器即便在粒子物理学标准下一个也是一个巨大的仪器 它包括50 000吨纯水 周围有11 200个光电倍增管 探测器是一个41 4米高和直径39 3米的圆柱形容器 内部探测器之外是更复杂的外探测器 用来区分宇宙线中的m子和探测器内衰变事例产生等m子 超级神冈在1996年开始收集数据并已经有了几个重要的测量成果 包括精确测量太阳中微子通量 弹性散射相互作用 中微子振荡的强有力的证据和质子衰减的更严格的证据 计算 编辑合作组在调查实验所需的网格计算资源提供的计算能力 这是受大型强子对撞机实验上大型强子对撞机的网格计算 wLCG 的成功所启发 T2K org的虚拟组织已经从France Grilles GridPP和IberGrid获得资源 4 参见 编辑神冈观测站标注 编辑 Particle Chameleon Caught in the act of Changing 页面存档备份 存于互联网档案馆 CERN press release T2K Collaboration Abe K Abgrall N Ajima Y Aihara H Albert J B Andreopoulos C Andrieu B Aoki S Indication of Electron Neutrino Appearance from an Accelerator produced Off axis Muon Neutrino Beam Physical Review Letters 2011 107 4 041801 Bibcode 2011PhRvL 107d1801A PMID 21866992 arXiv 1106 2822 nbsp doi 10 1103 PhysRevLett 107 041801 引文格式1维护 显示 作者 link 引文格式1维护 显示 作者 link New results from T2K conclusively show muon neutrinos transform to electron neutrinos 2018 04 15 原始内容存档于2017 06 20 http www3 egee cesga es accounting egee view php type vodis amp query vo 3Dt2k org 永久失效連結 Retrieved 2011 12 09 参考文献 编辑Yuichi Oyama Results from K2K and status of T2K Nuclear Science and Safety in Europe NATO Security through Science Series 2006 2006 113 124 ISBN 978 1 4020 4964 4 arXiv hep ex 0512041 nbsp doi 10 1007 978 1 4020 4965 1 9 T2K Collaboration Abgrall N Aihara H Ajima Y Albert J B Allan D Amaudruz P A Andreopoulos C Andrieu B Anerella M D Angelsen C Aoki S Araoka O Argyriades J Ariga A Ariga T Assylbekov S de Andre J P A M Autiero D Badertscher A Ballester O Barbi M Barker G J Baron P Barr G Bartoszek L Batkiewicz M Bay F Bentham S et al The T2K Experiment Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A Accelerators Spectrometers Detectors and Associated Equipment 2011 659 106 Bibcode 2011NIMPA 659 106T arXiv 1106 1238 nbsp doi 10 1016 j nima 2011 06 067 外部链接 编辑T2K官方网站 页面存档备份 存于互联网档案馆 日文 超级神冈 日文 取自 https zh wikipedia org w index php title T2K实验 amp oldid 68721483, 维基百科，wiki ，书籍，书籍，图书馆，
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