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超新星背景ニュートリノ検出のための中性子に感度のある水チェレンコフ光検出器の研究

Research Project

Project/Area Number 11J02758
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理(実験)
Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

森 俊彰  岡山大学, 自然科学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2011 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2013: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2012: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywordsニュートリノ / スーパーカミオカンデ / ガドリニウム / 超新星背景ニュートリノ
Research Abstract

超新星背景ニュートリノ(SRN)と呼ばれる過去の超新星爆発からのニュートリノを検出することで宇宙誕生から現在までの恒星進化の歴史のモデルを検証することができる。世界初のSRNの発見を目指し、中性子に感度のあるガドリニウム入り水チェレンコフ検出器の実証実験EGADSを行っている。今年度は200トン水チェレンコフ検出器に227本の光電子増倍管(PMT)の装着作業を行い、その後は検出器の較正作業を行った。
25年度始めからEGADS検出器へのPMTの装着作業の準備を行った。20インチPMTの装着作業は非常に危険なため入念に安全の確認、そして作業行程の効率化を行った。そのため7月から始まった装着作業は、総勢約30名の作業員が参加し大きな事故もなく無事に8月中旬に終了した。
検出器完成後は読み出しエレクトロニクス周辺のノイズ信号の除去作業、温度を一定に保つためのエレクトロニクス専用の小屋を作成し、測定環境の準備を行った。その後、検出器の較正作業を開始した。行った較正作業は、PMTに印可する高電圧の決定、PMTの増幅値・量子効率の測定、そしてケーブルの長さの違いや信号の波高お違いによって生じる時間差を補正するための時間較正などである。較正作業は順調に進んでおり、26年度にはガドリニウムを添加した水チェレンコフ検出器の評価を行う予定である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

予定では、平成25年度中に実証実験施設を用いてガドリニウムを添加した水チェレンコフ検出器の性能評価を行う予定であったが、ガドリニウム添加水循環システムの調整が予定よりも遅れてしまったため検出器の完成も遅れてしまった。

Strategy for Future Research Activity

実証実験検出器の較正作業が順調に進んでいるので、実証機にガドリニウムが添加されれば中性子線源を用いて性能評価を行う。検出器へのガドリニウムの導入は段階的の濃度を高くして行きガドリニウムを投入した純水の透過率の測定を行う。もし透過率に問題がなければ最終的には0.2%濃度までガドリニウムを添加する。

Report

(3 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2014 2013 2012 2011

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (9 results)

  • [Journal Article] R&D project for Gd-doped water Cherenkov detector2013

    • Author(s)
      T.Mori (for the Super-KamiokandeCollaboration)
    • Journal Title

      J. Phys. : Conf. Ser.

      Volume: 408 Pages: 12077-12080

    • DOI

      10.1088/1742-6596/408/1/012011

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Journal Article] Development of γ-ray detectors for 160(p, p'γ)2012

    • Author(s)
      Mori, et al.
    • Journal Title

      AIP Conf. Proc

      Volume: 1484 Pages: 451-453

    • DOI

      10.1063/1.4763450

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The γ ray production in neutral-current neutrino-oxygen in the energy range above 100 MeV2011

    • Author(s)
      T.Mori, et al
    • Journal Title

      AIP Conf.Proc.

      Volume: 1405 Pages: 121-126

    • DOI

      10.1063/1.3661571

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Super-Kamiokande R&D project : Gd添加水チェレンコフ検出器EGADSにおける中性子捕獲によるガンマ線事象の解析2014

    • Author(s)
      森 俊彰
    • Organizer
      日本物理学会2014年年次大会
    • Place of Presentation
      東海大学
    • Year and Date
      2014-03-27
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Supernova Neutrino Search and Information and Sharing2014

    • Author(s)
      森 俊彰
    • Organizer
      新学術領域研究「重力は天体の多様な観測による宇宙物理学の新展開」第二回シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京工業大学
    • Year and Date
      2014-01-15
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Super-Kamiokande R&D project : Gd添加水チェレンコフ検出器EGADSにおける中性子捕獲によるガンマ線事象の解析2013

    • Author(s)
      森 俊彰
    • Organizer
      日本物理学会2013年秋季大会
    • Place of Presentation
      高知大学
    • Year and Date
      2013-09-22
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Super-Kamiokande Gadolinium R&D Project : Gd入り水チェレンコフ検出器実証機(EGADS)の現状2013

    • Author(s)
      森 俊彰
    • Organizer
      日本物理学会2013年春季大会
    • Place of Presentation
      広島大学
    • Year and Date
      2013-02-27
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Status of Super Kamiokande gadolinium project2013

    • Author(s)
      Takaaki Mori for theSuper・Kamiokande Collaboration
    • Organizer
      13^<th>VIENNA CONFERENCE ONINSTRUMENTATION (VCI2013)
    • Place of Presentation
      Vienna University of Technology
    • Year and Date
      2013-02-12
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Super-Kamiokande Gadolinium R&D Project : データ収集システムと検出2012

    • Author(s)
      森 俊彰
    • Organizer
      日本物理学会2012年秋季大会
    • Place of Presentation
      京都産業大学
    • Year and Date
      2012-09-11
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Super-Kamiokande Gadolinium R&D Project:200トン水チェレンコフ検出器の建設状況とデータ収集システム2012

    • Author(s)
      森俊彰
    • Organizer
      日本物理学会2011秋季大会
    • Place of Presentation
      関西学院大学
    • Year and Date
      2012-03-24
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Super-Kamiokande Gadolinium R&D Project:200トン実証施設に装着予定の光電子増倍管240本の事前較正2011

    • Author(s)
      森俊彰
    • Organizer
      日本物理学会2011秋季大会
    • Place of Presentation
      弘前大学
    • Year and Date
      2011-09-16
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] R&D for Gd-doped water Cherenkov detector2011

    • Author(s)
      森俊彰
    • Organizer
      The XIIIth Workshop on Neutrino Factories, Super-beams and Beta-beams (NuFact'11)
    • Place of Presentation
      CERN, Switzerland(招待講演)
    • Year and Date
      2011-08-06
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

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Published: 2011-12-12   Modified: 2024-03-26  

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