→ 　 ２世代解析

e 　３世代解析

　 ratio　の測定

スーパーカミオカンデ１１４０日の大気ニュートリノ観測

スーパーカミオカンデ１１４０日の大気ニュートリノ観測

大林　由尚　（東京大学宇宙線研究所）

他　 Super-Kamiokande 　Collaboration

日本物理学会＠新潟大2000. Sep.　22

Event　CategoriesFully　Contained　(FC) CC,　e　CC,　NC <E>~1GeV

Partially　Contained　(PC) CC <E>~10GeV

Upward　Going　Muon　(Up) CC

<E>~10GeV　(Stop　~100GeV　(Through　

Observed　Events　(SK　1140day)

Sub-GeV　(Evis<1.33GeV) Multi-GeV　(Evis>1.33GeV)

FC DATA MC

single　ring 5017 6023.5e-like 2531 2402.6-like 2486 3620.9

multi　ring 1885 2321.5TOTAL 6902 8345.0

FC DATA MC

single　ring 1078 1294.1e-like 576 555.4-like 502 738.7

multi　ring 1198 1470.1TOTAL 2276 2764.2PC 665 945.1

051.0019.0018.0

652.0)μ/e(

)μ/e(

MC

DATA 079.0035.0033.0

668.0)μ/e(

)μ/e(

MC

DATA

Zenith　Angle

P(osc)=　sin22 sin2(1.27m2L/E)U/D(Multi-GeV　FC+PC)=

0.54±0.04±0.01

●DATA　ーMC(w/o　osc.)　ーMC(w/　osc.)

2 Flavor　Oscillation　Analysis　(-)

Oscillation　Analysis　 by　FC　+　PC　+　UpmuBest　Fit:　2min=135.4/152d.o.f　 　＠ sin22=1.00　　

m2=3.2x10-3eV2

Assuming　null　osc.:　2min=316.2/154d.o.fAllowed　region　@90%C.L.:

　　　　　　0.88<sin22　　　　　　1.5x10-3<m2<5x10-3

(eV2)

3 Flavor　Oscillation　Analysis　(--e)

Approximation: m2

23>>　m212

m223=　m2

atm>10-3eV2　　

m212=　m2

sol<10-4eV2

m223　~m2

13　≡m2

Osc.　Probability:Parameters:(sin213,sin223,m2)Matter　effects

considered　as　5　step　density　function

)27.1

(sincos2sin)(

)27.1

(sin2sincos)(

)27.1

(sinsin2sin)(

22

232

132

22

232

134

22

232

132

E

LmP

E

LmP

E

LmP

e

e

( )m2

2

m12

m32

m2atm

m2sol

Data　Set:　FC　+　PC　Best　Fit:　()

sin213=0.019,

sin223=0.55,

m2=2.5x10-3eV2

sin213<0.34　@90%CL

Consistent　with　pure 　 maximal　→()

Consistent　with　CHOOZ

3 Flavor　Analysis　Result

Measurement　of　-　　ratio

Motivation: A　test　of　the　atm　flux　prediction

In　the　case　of　+　N　→ -　X　:

-　can　be　captured　by　nucleus

#　decay　electron　↓ (-　life　→ short)

Data　&　MC　are　consistent　within　1

74.0)(

(syst.)06.0(stat)07.066.0)/(

MCr

r

Summary

Atmospheric　Neutrino　@　Super-Kamiokande Livetime:　1140days

2　flavor　oscillation　analysis:　(@90%C.L.) Mixing　angle:　sin22>0.88, Mass　difference:　m2=1.5~5x10-3eV2

3　flavor　analysis: sin213<0.34　(@90%C.L.) consistent　with　pure　→,　CHOOZ

–　ratio: Data　&　MC　are　consistent　within　1

Transparencies　for　the　Back　Pocket

Atmospheric　Neutrino

Flavor　ratio

Production

Super-Kamiokande50.0kt　Pure　Water22.5kt　Fid.Vol.1000m　UnderGround(2700m.w.e.)

11146 PMTs　for　ID1885　PMTs　for　ODOperation　started　in　Apr.　1996

Oscillation　Analysiswith　3D　Flux　Calculation

Oscillation　Analysis　 by　FC　+　PC　+　UpmuBest　Fit:　2min=147.8/152d.o.f

　 　＠ sin22=1.00　　m2=3.5x10-3eV2

Incl.　Unphys.　Region:　2min=146.7/152d.o.f

　 　＠ sin22=1.05　　m2=3.5x10-3eV2

→sterile　oscillation　is　disfavored　at　99%　C.L.　or　sterile?

NC　enrich　#ring>1　e-like　Evis>400MeV

High　E　PC　Evis>5GeV

Up　thru