Study of readout system of ultrafine grain nuclear emulsion for dark matter search with ultra-fast high-resolution microscope
| Project/Area Number |
16H03976
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Research Field |
Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
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| Research Collaborator |
Kobayashi Ryuta
Umemoto Atsuhiro
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2018)
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| Budget Amount *help |
¥16,770,000 (Direct Cost: ¥12,900,000、Indirect Cost: ¥3,870,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2017: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2016: ¥8,450,000 (Direct Cost: ¥6,500,000、Indirect Cost: ¥1,950,000)
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| Keywords | 暗黒物質 / 原子核乾板 / 顕微鏡 / 中性子 / ニュートリノ / イメージング / 高速画像処理 / GPU / WIMPs / 素粒子実験 / 宇宙線 / 飛跡検出 |
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| Outline of Final Research Achievements |
The dark matter problem in the universe is the most important subject in physics, and "dark matter search experiment using nuclear emulsion detector" has sensitivity in the direction of arrival, so it is considered to play an important role in the elucidation. On the other hand, in order to realize this, it is necessary to develop a high-speed and high-resolution microscope system capable of reading an ultrafine grain nuclear emulsion. In this study, we developed the analysis system technology required for analysis of the pilot experiments using kilogram-scale nuclear emulsion detectors. Specifically, we carried out acceleration of image processing using GPU, development of light source for suppression of vibration in image acquisition leading to deterioration of track recognition, improved direction sensitivity by new image processing algorithm, study of identification method of background event caused by contamination.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
超微粒子原子核乾板による暗黒物質探索は、反跳原子核の方向を捉えることができるという点で、他の多くの実験とは本質的に異なる検証が可能となる。また、原子核乳剤は分解能に比して密度が3.2g/ccと大きいことから、標的質量を大きくすることができ、将来はトン級の観測実験の実現を目標としている。
中性子検出についてもNITの利用価値は高く、MeV程度の高速中性子では反跳陽子の角度および飛程によるエネルギー測定が同時にできる利点から中性子イメージングへの応用も期待され、またホウ素やリチウムを添加した原子核乳剤においては、熱中性子や冷中性子検出器としてもサブミクロンの分解能での中性子イメージングが可能となる。
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Report
(4 results)
Research Products
(8 results)
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[Presentation] エマルジョン暗黒物質探索実験NEWSdm(1)ー解析速度向上及び新解析手法の開発ー2019
Author(s)
小林龍太, 中竜大, 中野敏行, 梅本篤宏, 白石卓也,多田智美, 福澤佑哉, 轟祈, 濱野風海,佐藤修, 久下謙一, 浅田貴志, 吉本雅浩,他 NEWSdmコラボレーション
Organizer
日本物理学会第74回年次大会
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[Presentation] エマルジョン暗黒物質探索実験NEWSdm(3)ー微粒子原子核乾板のための次世代型高速飛跡読み取り装置PTSの開発状況ー2018
Author(s)
小林龍太, 中竜大, 中野敏行,梅本篤宏, 市来浩勝, 多田智美, 福澤佑哉, 白石卓也, 轟祈,佐藤修, 久下謙一, 浅田貴志, 吉本雅弘,他 NEWSdmコラボレーション
Organizer
日本物理学会第2018年秋季大会
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[Presentation] エマルジョン暗黒物質探索実験NEWSdm(2)～高速飛跡読み取り装置開発の現状報告～2018
Author(s)
小林 龍太,中 竜大,中野 敏行,吉本 雅浩,梅本 篤宏,市来 浩勝,多田 智美,福澤 佑哉,白石 卓也,轟 祈,佐藤 修,久下 謙一,浅田 貴志
Organizer
日本物理学会第73回年次大会
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