CERN-LHCを用いた高エネルギーニュートリノ研究 (FASERnu)
キーワード：高エネルギーニュートリノ、3世代ニュートリノ
2018.05.
| 有賀 智子（ありが ともこ） | データ更新日：2024.04.10 |
主な研究テーマ
CERN-SPSを用いたタウニュートリノ生成研究 (NA65/DsTau実験)
キーワード：タウニュートリノ、Ds中間子
2016.01.
キーワード：タウニュートリノ、Ds中間子
2016.01.
広視野での高速読み出しに向けたエマルション検出器の開発
キーワード：トラッキングデバイス、写真乳剤
2014.10～2019.03.
キーワード：トラッキングデバイス、写真乳剤
2014.10～2019.03.
宇宙線ミューオンラジオグラフィを用いたスイス山岳氷河のイメージング
キーワード：宇宙線ミューオンラジオグラフィ、氷河
2015.01～2019.05.
キーワード：宇宙線ミューオンラジオグラフィ、氷河
2015.01～2019.05.
高位置分解能超冷中性子検出器のための飛跡認識
キーワード：超冷中性子、エマルション検出器
2017.08.
キーワード：超冷中性子、エマルション検出器
2017.08.
反物質の測定のための検出器開発
キーワード：反物質、エマルション検出器
2013.01～2017.06.
キーワード：反物質、エマルション検出器
2013.01～2017.06.
ミューニュートリノからタウニュートリノへの振動現象の測定 (OPERA)
キーワード：ニュートリノ振動、タウニュートリノ
2009.04～2018.12.
キーワード：ニュートリノ振動、タウニュートリノ
2009.04～2018.12.
タウニュートリノの直接検出 (DONuT, Fermilab E872)
キーワード：タウニュートリノ
2005.04～2009.03.
キーワード：タウニュートリノ
2005.04～2009.03.
従事しているプロジェクト研究
FASER
2018.05～2026.12, 代表者：Jonathan Feng, Jamie Boyd, UC Irvine, CERN, US, Switzerland, Japan, Germany, China, Israel, UK.
2018.05～2026.12, 代表者：Jonathan Feng, Jamie Boyd, UC Irvine, CERN, US, Switzerland, Japan, Germany, China, Israel, UK.
NA65
2017.08, 代表者：A. Ariga, Chiba/Bern, Japan, Switzerland, Russia, Turkey, Rumania.
2017.08, 代表者：A. Ariga, Chiba/Bern, Japan, Switzerland, Russia, Turkey, Rumania.
研究業績
主要著書
| 1. | Akitaka Ariga, Tomoko Ariga, Giovanni De Lellis, Antonio Ereditato, Kimio Niwa, Particle Physics Reference Library - Volume 2: Detectors for Particles and Radiation, Chapter 9 Nuclear Emulsions, Springer, ISBN (print) 978-3-030-35317-9, ISBN (online) 978-3-030-35318-6, 2020.09, [URL]. |
主要原著論文
| 1. | H. Abreu, T. Ariga, et al. (alphabetical order), First direct observation of collider neutrinos with FASER at the LHC, Phy. Rev. Lett., 131, 031801, 2023.06, [URL]. |
| 2. | Jonathan L Feng et al., The Forward Physics Facility at the High-Luminosity LHC, J. Phys. G: Nucl. Part. Phys., 10.1088/1361-6471/ac865e, 50, 030501, 2023.01, [URL]. |
| 3. | Roshan Mammen Abraham, Tomoko Ariga, et al. (alphabetical order), Tau neutrinos in the next decade: from GeV to EeV, J. Phys. G: Nucl. Part. Phys., https://doi.org/10.1088/1361-6471/ac89d2, 49, 110501, 2022.10, [URL]. |
| 4. | T. Ariga, Measuring three-flavor neutrinos with FASERnu at the LHC, SciPost Physics Proceedings (16th International Workshop on Tau Lepton Physics (TAU2021)), accepted for publication in SciPost Physics Proceedings, 2022.06, [URL]. |
| 5. | L.A. Anchordoqui, T. Ariga, et al. (alphabetical order), The Forward Physics Facility: Sites, experiments, and physics potential, Physics Reports, https://doi.org/10.1016/j.physrep.2022.04.004, Volume 968, Pages 1-50, 2022.05, [URL]. |
| 6. | T. Ariga, Measuring TeV neutrinos with FASERν in LHC Run 3, PoS(EPS-HEP2021)248, 2022.03, [URL]. |
| 7. | H. Abreu, T. Ariga (corresponding author), et al. (alphabetical order), First neutrino interaction candidates at the LHC, Phys. Rev. D, https://doi.org/10.1103/PhysRevD.104.L091101, 104 (2021) L091101, 2021.11, [URL]. |
| 8. | T. Ariga, Study of high-energy neutrinos in the FASER experiment at the LHC, PoS EPS-HEP2019 (2020) 409, https://doi.org/10.22323/1.364.0409, 2020.11, [URL]. |
| 9. | H. Abreu, T. Ariga, et al. (alphabetical order), Detecting and Studying High-Energy Collider Neutrinos with FASER at the LHC, European Physical Journal C, 10.1140/epjc/s10052-020-7631-5, 2020.01, [URL]. |
| 10. | S. Aoki, T. Ariga, et al. (alphabetical order), DsTau: Study of tau neutrino production with 400 GeV protons from the CERN-SPS, Journal of High Energy Physics, 10.1007/JHEP01(2020)033, 2020.01, [URL]. |
| 11. | T. Ariga, Study of tau-neutrino production at the CERN SPS, PoS(ICHEP2018), 10.22323/1.340.0240, 2019.08, [URL]. |
| 12. | A. Ariga, T. Ariga, et al. (alphabetical order), FASER's Physics Reach for Long-Lived Particles, Physical Review D, https://doi.org/10.1103/PhysRevD.99.095011, 99, 095011, 2019.05, [URL]. |
| 13. | R. Nishiyama, A. Ariga, T. Ariga, A. Lechmann, D. Mair, C. Pistillo, P. Scampoli, P. G. Valla, M. Vladymyrov, A. Ereditato and F. Schlunegger, Bedrock sculpting under an active alpine glacier revealed from cosmic-ray muon radiography, Scientific Reports, 10.1038/s41598-019-43527-6, 9, 2019.05, [URL]. |
| 14. | N. Naganawa, T. Ariga, S. Awano, M. Hino, K. Hirota, H. Kawahara, M. Kitaguchi, K. Mishima, H. M. Shimizu, S. Tada, S. Tasaki, A. Umemoto, A Cold/Ultracold Neutron Detector using Fine-grained Nuclear Emulsion with Spatial Resolution less than 100 nm, European Physical Journal C, 10.1140/epjc/s10052-018-6395-7, 78, 11, 959, 2018.11. |
| 15. | N. Agafonova, T. Ariga, et al. (alphabetical order), Final results of the search for νμ → νe oscillations with the OPERA detector in the CNGS beam, Journal of High Energy Physics, https://doi.org/10.1007/JHEP06(2018)151, 2018.06. |
| 16. | N. Agafonova, T. Ariga, et al. (alphabetical order), Final results of the OPERA experiment on ντ appearance in the CNGS beam, Physical Review Letters, 10.1103/PhysRevLett.120.211801, 120, 211801, 2018.05. |
| 17. | R. Nishiyama, A. Ariga, T. Ariga, S. Käser, A. Lechmann, D. Mair, P. Scampoli, M. Vladymyrov, A. Ereditato, F. Schlunegger, First measurement of ice-bedrock interface of alpine glaciers by cosmic muon radiography, Geophysical Research Letters, 10.1002/2017GL073599, 44, 6244, 2017.05. |
| 18. | S. Aghion, T. Ariga (corresponding author), et al. (alphabetical order), Measurement of antiproton annihilation on Cu, Ag and Au with emulsion films, JINST, 10.1088/1748-0221/12/04/P04021, 12, P04021, 2017.04. |
| 19. | T. Ariga (corresponding author), A. Ariga, K. Kuwabara, K. Morishima, M. Moto, A. Nishio, P. Scampoli, M. Vladymyrov, Extra-large crystal emulsion detectors for future large-scale experiments, JINST, 10.1088/1748-0221/11/03/P03003, 2016.03. |
| 20. | N. Agafonova, T. Ariga, et al. (alphabetical order), Discovery of tau Neutrino Appearance in the CNGS Neutrino Beam with the OPERA Experiment, Physical Review Letters, 10.1103/PhysRevLett.115.121802, 115, 12, 2015.09. |
| 21. | N. Agafonova, T. Ariga (corresponding author), et al. (alphabetical order), Observation of tau neutrino appearance in the CNGS beam with the OPERA experiment, Progress of Theoretical and Experimental Physics, 10.1093/ptep/ptu132, 2014.10. |
| 22. | S. Aghion, T. Ariga, et al. (alphabetical order), A moire deflectometer for antimatter, Nature Communications, 10.1038/ncomms5538, 5, 2014.07. |
| 23. | A. Ariga, T. Ariga, Fast 4π track reconstruction in nuclear emulsion detectors based on GPU technology, JINST, 10.1088/1748-0221/9/04/P04002, 2014.04. |
| 24. | C. Amsler, T. Ariga, et al. (alphabetical order), A new application of emulsions to measure the gravitational force on antihydrogen, JINST, 10.1088/1748-0221/8/02/P02015, 8, P02015, 2013.02. |
| 25. | N. Agafonova, T. Ariga, et al. (alphabetical order), Observation of a first ντ candidate in the OPERA experiment in the CNGS beam, Physics letters B, 10.1016/j.physletb.2010.06.022, 691, 138-145, 2010.07. |
| 26. | K. Kodama, T. Furukawa, et al. (alphabetical order), Final tau-neutrino results from the DONuT experiment, Physical Review D, 10.1103/PhysRevD.78.052002, 78, 052002, 2008.09. |
主要総説, 論評, 解説, 書評, 報告書等
| 1. | Tomoko Ariga, First neutrino interaction candidates at Large Hadron Collider, Europhysics News, https://doi.org/10.1051/epn/2022101, Europhysics News 53/1, 2022, p. 4-5, 2022.02, [URL]. |
| 2. | 有賀 昭貴，有賀 智子, 原子核乾板で拓くニュートリノ研究のエネルギーフロンティア: CERN-FASER実験, 日本写真学会誌 84巻1号, 2021.02, [URL]. |
| 3. | Tomoko Ariga, Neutrinos at CERN, Neutrino 2020 proceedings, 10.5281/zenodo.4157807, 2020.06, [URL]. |
| 4. | 有賀 昭貴, 有賀 智子, 小松 雅宏, 佐藤 修, 吉本 雅浩, CERN SPSを用いたタウニュートリノ測定と新物理探索, 高エネルギーニュース, 2020.01. |
| 5. | H. Abreu, T. Ariga et al. (alphabetical order), Technical Proposal: FASERnu, CERN Document Server (Scientific Committee Paper), 2019.11, [URL]. |
| 6. | S. Aoki, T. Ariga et al. (alphabetical order), DsTau status report, CERN Document Server (Scientific Committee Paper), 2019.03, [URL]. |
| 7. | A. Ariga, T. Ariga, J. Boyd, D.W. Casper, J.L. Feng, I. Galon, S. Hsu, F. Kling, H. Otono, B. Petersen, O. Sato, A.M. Soffa, J.R. Swaney, and S. Trojanowski, Letter of Intent: FASER - FORWARD SEARCH EXPERIMENT AT THE LHC, CERN Document Server (Scientific Committee Paper), 2018.10, [URL]. |
| 8. | 西山 竜一, 有賀 智子, 有賀 昭貴, 原子核乾板を用いたミューオンラジオグラフィー：山岳氷河の新しい観測窓, 日本写真学会誌2018年81巻3号：263-268, 2018.08. |
| 9. | A. Ariga and T. Ariga (on behalf of the DsTau Collaboration), Neutrinos: the hunt continues at CERN, CERN EP department, 2018.06, [URL]. |
| 10. | S. Aoki, A. Ariga, T. Ariga et al. (alphabetical order), Study of tau-neutrino production at the CERN SPS, CERN Document Server (Scientific Committee Paper), 2017.08, [URL]. |
主要学会発表等
| 1. | 有賀 智子, LHCビーム軸方向でのニュートリノ研究および新粒子探索, [IPNS workshop] 素粒子物理の今と未来, 2023.12, [URL]. |
| 2. | Tomoko Ariga, New results on LHC neutrinos from the FASER experiment (Plenary talk), 24th International Workshop on Neutrinos From Accelerators (NuFact 2023), 2023.08, [URL]. |
| 3. | 有賀 智子, LHC-FASER: コライダーニュートリノ実験の開拓 (受賞講演), 日本物理学会 春季大会, 2023.03. |
| 4. | Tomoko Ariga, Measuring three-flavor neutrinos with FASERnu at the LHC, 16th International Workshop on Tau Lepton Physics (TAU2021), 2021.09, [URL]. |
| 5. | Tomoko Ariga, Measuring TeV neutrinos with FASERnu in the LHC Run-3, European Physical Society Conference on High Energy Physics (EPS-HEP2021), 2021.07, [URL]. |
| 6. | Tomoko Ariga, FASERnu Update and First Neutrino Interaction Candidates, 2nd Forward Physics Facility Meeting, 2021.05, [URL]. |
| 7. | Tomoko Ariga, Neutrinos at CERN, 29th International Conference on Neutrino Physics and Astrophysics (Neutrino2020), 2020.06, [URL]. |
| 8. | Tomoko Ariga, Study of TeV neutrinos in the FASER experiment at the LHC, The European Physical Society Conference on High Energy Physics (EPS-HEP2019), 2019.07, [URL]. |
| 9. | Tomoko Ariga, Neutrino projects with nuclear emulsion, Exploration of Particle Physics and Cosmology with Neutrinos Workshop 2019, 2019.06, [URL]. |
| 10. | 有賀 智子, 有賀 昭貴, 音野 瑛俊, 佐藤 修, 他 FASER Collaboration, LHC陽子衝突点超前方における高エネルギーニュートリノ研究, 日本物理学会 年次大会, 2019.03. |
| 11. | 有賀 智子, 有賀 昭貴, 佐藤 修, 小松 雅宏, 六條 宏紀, 中野 敏行, 吉本 雅浩, 他 DsTau Collaboration, タウニュートリノ生成研究 (DsTau実験): 2018年pilot runの実施報告と解析の展望, 日本物理学会 秋季大会, 2018.09. |
| 12. | Tomoko Ariga, Study of tau-neutrino production at the CERN SPS, 39th International Conference on High Energy Physics (ICHEP2018), 2018.07, [URL]. |
| 13. | Tomoko Ariga (on behalf of the DsTau Collaboration), Proposal to study tau-neutrino production in high-energy proton interactions - the DsTau project, 128th Meeting of the SPSC (Open Session), 2018.01, [URL]. |
| 14. | 有賀 智子, 西山 竜一, 有賀 昭貴, 他 Eiger-mu GT Collaboration, 宇宙線ミューオンラジオグラフィを用いたスイス山岳氷河のイメージング, 日本物理学会 秋季大会, 2017.09. |
| 15. | Tomoko Ariga (on behalf of the OPERA Collaboration), New results from the OPERA experiment, 17th Lomonosov Conference on Elementary Particle Physics, 2015.08. |
| 16. | Tomoko Ariga (on behalf of the AEgIS Collaboration), Measuring gbar with emulsion detectors, 2nd International Workshop on Antimatter and Gravity, 2013.11. |
| 17. | Tomoko Ariga (on behalf of the OPERA Collaboration), Status and results from the OPERA experiment, 12th International Workshop on Neutrino Factories, Super beams and Beta beams, 2010.10. |
| 18. | Tomoko Furukawa (on behalf of the DONUT Collaboration), DONuT results, 9th International Workshop on Neutrino Factories, Super beams and Beta beams, 2007.08. |
学会活動
学協会役員等への就任
2024.04～2025.03, 日本物理学会 九州支部, 庶務.
2024.05～2026.05, 日本写真学会, 代議員.
2022.05～2024.05, 日本写真学会, 幹事.
学会大会・会議・シンポジウム等における役割
2023.07.17～2023.07.19, 日本写真学会 年次大会, 実行委員.
2022.07.15～2022.07.16, 日本写真学会 年次大会, 実行委員.
2022.07.16～2022.07.16, 日本写真学会 年次大会, 座長.
2021.07.21～2021.07.22, 日本写真学会 年次大会, 実行委員.
2020.12.10～2020.12.11, 日本写真学会 秋季大会, 座長.
2019.07.04～2019.07.05, 日本写真学会 年次大会, 座長.
2018.11.15～2018.11.17, 画像関連学会連合会 秋季大会, 座長.
2018.06.20～2018.06.21, 画像関連学会連合会 年次大会, 日本写真学会 実行委員.
2018.03.22～2018.03.25, 日本物理学会 年次大会, 座長.
2017.09.12～2017.09.15, 日本物理学会 秋季大会, 座長.
2017.06.20～2017.06.21, 日本写真学会 年次大会, 座長.
その他の研究活動
海外渡航状況, 海外での教育研究歴
University of Geneva, Switzerland, 2022.06～2022.07.
CERN, Switzerland, 2022.02～2022.03.
CERN, Switzerland, 2022.01～2022.01.
CERN / University of Bern, Switzerland, 2018.08～2018.09.
Coex, Korea, 2018.07～2018.07.
CERN, Switzerland, 2018.01～2018.01.
University of Bern, Switzerland, 2017.10～2017.10.
University of Bern, Switzerland, 2017.08～2017.09.
CERN, University of Bern, Switzerland, 2017.05～2017.05.
Albert Einstein Center for Fundamental Physics, Laboratory for High Energy Physics, University of Bern, Switzerland, 2014.10～2017.03.
受賞
第5回 日本物理学会 米沢富美子記念賞, 日本物理学会, 2024.02.
第17回 日本物理学会 若手奨励賞, 日本物理学会, 2022.10.
令和3年度 科学技術分野の文部科学大臣表彰 若手科学者賞, 文部科学省, 2021.04.
2018年度 日本写真学会 進歩賞, 日本写真学会, 2018.06.
第21回 日本物理学会 論文賞, OPERA Collaboration (責任著者: 有賀 智子, 中塚 裕司), 日本物理学会, 2016.02.
研究資金
科学研究費補助金の採択状況(文部科学省、日本学術振興会)
2022年度～2024年度, 基盤研究(B), 代表, LHC超前方における高エネルギー3世代ニュートリノの研究.
2019年度～2021年度, 基盤研究(B), 代表, LHC陽子衝突点超前方における高エネルギーニュートリノ研究.
2000年度～2024年度, 基盤研究(B), 分担, FASER実験における未開拓エネルギー領域でのニュートリノ研究.
2018年度～2022年度, 国際共同研究強化(B), 代表, ナノ精度飛跡検出器によるタウニュートリノ生成研究.
2018年度～2022年度, 新学術領域研究（研究領域提案型）, 分担, ニュートリノ精密測定にむけた原子核乾板開発.
2017年度～2018年度, 研究活動スタート支援, 代表, エマルション飛跡検出器を用いたタウニュートリノの生成についての研究.
競争的資金(受託研究を含む)の採択状況
2019年度～2020年度, 第50 回（2019 年度）三菱財団 自然科学研究助成（若手助成）, 代表, LHC 陽子衝突点超前方における高エネルギーニュートリノ研究.
2018年度～2018年度, 平成30年度 コニカミノルタ科学技術振興財団 写真科学奨励金, 代表, タウニュートリノ研究のための高精度角度測定システムの開発.
2014年度～2017年度, スイス国立科学財団 (Swiss National Science Foundation, SNSF) Ambizione grant, 代表, Development of next generation emulsion particle detectors and readout devices.
共同研究、受託研究(競争的資金を除く)の受入状況
2021.10～2024.04, 代表, FASERnu: detecting high-energy neutrinos at the LHC.
2020.04～2021.02, 代表, 名古屋大学 未来研 共同利用・共同研究, Large Hadron Colliderにおける高エネルギーニュートリノ反応の初観測.
2019.04～2020.02, 代表, 名古屋大学 未来研 共同利用・共同研究, 広視野での高速読み出しに向けた新タイプエマルション検出器の開発.
2018.04～2019.02, 代表, 名古屋大学 未来研 共同利用・共同研究, 広視野での高速読み出しに向けた新タイプエマルション検出器の開発.
2017.04～2018.02, 代表, 名古屋大学 未来研 共同利用・共同研究, エマルション飛跡検出器の大規模応用に向けた巨大粒子乳剤の開発.
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