京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(理学) / 甲第22242号 / 理博第4556号 / 新制||理||1654(附属図書館) / 京都大学大学院理学研究科物理学・宇宙物理学専攻 / (主査)教授 中家 剛, 准教授 WENDELL Roger, 教授 鶴 剛 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Science / Kyoto University / DFAM

京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(理学) / 甲第21948号 / 理博第4526号 / 新制||理||1650(附属図書館) / 京都大学大学院理学研究科物理学・宇宙物理学専攻 / (主査)准教授 WENDELL Roger, 教授 中家 剛, 教授 鶴 剛 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Science / Kyoto University / DFAM

京都大学 / 新制・課程博士 / 博士(理学) / 甲第23004号 / 理博第4681号 / 新制||理||1671(附属図書館) / 京都大学大学院理学研究科物理学・宇宙物理学専攻 / (主査)准教授 WENDELL Roger, 教授 中家 剛, 准教授 久徳 浩太郎 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Science / Kyoto University / DFAM

京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(理学) / 甲第19501号 / 理博第4161号 / 新制||理||1598(附属図書館) / 32537 / 京都大学大学院理学研究科物理学・宇宙物理学専攻 / (主査)教授 中家 剛, 教授 谷森 達, 准教授 市川 温子 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Science / Kyoto University / DFAM

The T2K ("Tokai-to-Kamioka") Experiment is a long-baseline neutrino oscillation experiment. A beam of primarily muon neutrinos (in neutrino beam mode) or antineutrinos (in antineutrino beam mode) is produced at the J-PARC ("Japan Proton Accelerator Research Complex") facility. The near detector (ND280), located 280 m from the proton beam target, measures a large event rate of neutrino interactions in the unoscillated beam, while the far detector, Super-Kamiokande, 295 km away, searches for the signatures of neutrino oscillation. This dissertation describes the analyses of data at ND280 and Super-Kamiokande leading to T2K's first results from running in antineutrino beam mode: a measurement of muon antineutrino disappearance. The measured values of the antineutrino oscillation parameters (Normal Hierarchy) are (sin²(θ̅₂₃), |Δm̅²₃₂|) = (0.450, 2.518 x 10ˉ³ eV²/c⁴), with 90% 1D confidence intervals 0.327 < sin²(θ̅₂₃) < 0.692 and 2.03 x 10ˉ³ eV²/c⁴ < |Δm̅²₃₂| < 2.92 x 10ˉ³ eV²/c⁴. These results are consistent with past measurements of these parameters by other experiments, and with T2K's past measurements of muon neutrinos. / Graduate

L'expérience T2K est une expérience de recherche d'oscillation de saveur de neutrinos utilisant une base longue et la technique du faisceau hors axe. Dans T2K, un faisceau de neutrino est produit dans l'accélérateur J-PARC à Tokai, et est détecté auprès du détecteur Super Kamiokande (SK) à Kamioka, qui se situe à 295 km de Tokai. Cet accélérateur produit un faisceau très pur de nu_mu. Au cours de la propagation des neutrinos entre leur point de production et SK, ils peuvent changer de saveur. C'est ce phénomène que l'on appelle oscillation de saveur des neutrinos. L'objectif principal de T2K est de mesurer certains paramètres décrivant l'oscillation de saveur des neutrinos, et plus particulièrement les paramètres theta13 et deltaCP. Cette estimation est réalisée via la mesure de la probabilité d'oscillation nu_mu -> nu_e, par la recherche d'apparition de nu_e. En 2011, l'expérience T2K a été la première à observer l'apparition de nu_e et a ainsi pu exclure, à 2.5 sigma, une valeur nulle de theta13. Cette thèse présente le travail réalisé pour estimer l'erreur systématique de l'efficacité de reconstruction du bruit de fond pi0. Celui-ci est l'une des principales sources d'erreur affectant la recherche d'apparition de nu_e par la détection d'événements quasi-élastique à courant chargé à SK. Deux méthodes différentes et complémentaires ont été développées. Dans un premier temps, nous avons commencé le développement d'un nouvel outil qui reproduit partiellement la topologie des événements physiques, et en parallèle, nous avons crée un échantillon spécifique pour estimer l'incertitude systématique de l'efficacité de reconstruction des événements pi0. Ce dernier résultat a été utilisé dans l'analyse officielle d'apparition de nu_e publiée en 2011. Le nouvel échantillon produit sera également utilisé dans les futures analyses d'oscillation. En tenant compte de la valeur récemment mesurée de theta13 par des expériences faites auprès de réacteur, nous présentons dans cette thèse la première étude de la phase de violation CP dans le secteur leptonique (deltaCP) en utilisant les données nu_e de T2K.