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Development of ultra-low-energy photon pulse irradiation system for calibration of neutrino-decay-photon detectors

Research Project

Project/Area Number 16K05375
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
Research InstitutionUniversity of Fukui

Principal Investigator

Yoshida Takuo  福井大学, 学術研究院工学系部門, 教授 (30220651)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2020: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2019: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2018: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords物理学 / 素粒子 / ニュートリノ / 実験 / 遠赤外線 / レーザー / 素粒子実験
Outline of Final Research Achievements

In recent years, it has been determined that neutrinos have mass, and it is theoretically predicted that neutrinos with large mass will decay into neutrinos with small mass by emitting ultra-low-energy photons (neutrino-decay photons) in the far infrared region. And the development of detectors to search for such photons is being promoted. In this study, we have developed an ultra-low energy photon pulse irradiation system for calibrating such detectors using a far-infrared molecular laser owned by the University of Fukui. Furthermore, using this irradiation system, we have developed waveguides for transmitting photon pulses to the detector, diffraction gratings for neutrino decay photon spectroscopy, window materials for a vacuum vessel that accommodates the detector, and so on.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で開発した超低エネルギー光子パルス照射システムは、ニュートリノ崩壊光子を検出し、そのエネルギーを測定するための検出器の較正や性能評価を行う上で必要不可欠なシステムである。このシステムによって較正された検出器でニュートリノ崩壊光子を捉え、そのエネルギーを測定することができれば、まだ分かっていないニュートリノの質量を決定することができるようになり、単にニュートリノだけでなく、素粒子全体、さらにはこの宇宙の成り立ちに対する我々の理解をも飛躍的に深めることができる。本研究で開発した超低エネルギー光子パルス照射システムはその一助となり得る装置である。

Report

(6 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (76 results)

All 2021 2020 2019 2018 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (19 results) (of which Int'l Joint Research: 18 results,  Peer Reviewed: 16 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 5 results) Presentation (50 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results) Remarks (4 results)

  • [Int'l Joint Research] Sungkyunkwan University(韓国)

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    • Author(s)
      S.H. Kim, Y. Takeuchi, T. IIda, K. Takemasa, C. Asano, S. Matsuura, T. Yoshida, T. Nakamura, M. Sakai, W. Nishimura, S.B. Kim et al.
    • Journal Title

      Proceedings of Science (ICHEP2018)

      Volume: 427 Pages: 1-3

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      金 信弘, 武内勇司, 飯田崇史, 松浦周二, 吉田拓生, 坂井 誠, 中村昂弘, 西村 航, Erik Ramberg, Soo-Bong Kim, 他
    • Journal Title

      観測ロケットシンポジウム2019講演集(JAXA/ISAS)

      Volume: SA6000142006 Pages: 1-7

    • NAID

      120007052626

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      T. Aaltonen, G. Chiarelli, S.H. Kim, T. Okusawa, Y. Seiya, D. Toback, F. Ukegawa, T. Yoshida et al.
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 5 Issue: 5

    • DOI

      10.1103/physrevd.99.052001

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      T. Aaltonen, G. Chiarelli, S.H. Kim, T. Okusawa, Y. Seiya, D. Toback, F. Ukegawa, T. Yoshida et al.
    • Journal Title

      Physical Review Letters

      Volume: 120 Issue: 20

    • DOI

      10.1103/physrevlett.120.202006

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  • [Journal Article] Tevatron Run II combination of the effective leptonic electroweak mixing angle2018

    • Author(s)
      T. Aaltonen, G. Chiarelli, S.H. Kim, T. Okusawa, Y. Seiya, D. Toback, F. Ukegawa, T. Yoshida et al.
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      Physical Review D

      Volume: 97 Issue: 11

    • DOI

      10.1103/physrevd.97.112007

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      S.H. Kim, Y. Takeuchi, K. Takemasa, C. Asano, T. Yoshida, E. Ramberg, S.B. Kim et al.
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      Springer Proceedings in Physics

      Volume: 213 Pages: 242-248

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      K. Takemasa, S.H. Kim, Y. Takeuchi, C. Asano, T. Yoshida, E. Ramberg, S.B. Kim et al
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      Springer Proceedings in Physics

      Volume: 213 Pages: 254-258

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      T. Aaltonen, G. Chiarelli, S.H. Kim, T. Okusawa, Y. Seiya, D. Toback, F. Ukegawa, T. Yoshida et al.
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      Physical Review D

      Volume: 98 Issue: 7

    • DOI

      10.1103/physrevd.98.072002

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      T. Aaltonen, G. Chiarelli, S.H. Kim, T. Okusawa, Y. Seiya, D. Toback, F. Ukegawa, T. Yoshida et al.
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      Physical Review D

      Volume: 11 Issue: 11

    • DOI

      10.1103/physrevd.98.112005

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      T. Aaltonen, G. Chiarelli, S.H. Kim, T. Okusawa, Y. Seiya, Y. Takeuchi, D. Toback, F. Ukegawa, T. Yoshida et al.
    • Journal Title

      Physical Review Letters

      Volume: 120 Issue: 4

    • DOI

      10.1103/physrevlett.120.042001

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  • [Journal Article] ニュートリノ崩壊光子探索実験のためのSTJ検出器較正用遠赤外パルス光源の開発2018

    • Author(s)
      浅野千紗、坂井 誠、中村昂弘、西村 航、吉田拓生、小川勇、岡島茂樹、中山和也、金信弘、武内勇司、武政健一、若狭玲那、加藤幸弘
    • Journal Title

      福井大学大学院工学研究科研究報告

      Volume: 66 Pages: 1-10

    • NAID

      120006452399

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  • [Journal Article] Measurement of the D+ meson production cross section at low transverse momentum in p p-bar collisions at √s =1.96 TeV2017

    • Author(s)
      T. Aaltonen, G. Chiarelli, S.H. Kim, T. Okusawa, Y. Seiya, Y. Takeuchi, D. Toback, F. Ukegawa, T. Yoshida et al.
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 95 Issue: 9

    • DOI

      10.1103/physrevd.95.092006

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  • [Journal Article] Observation of the Y(4140) structure in the J/ψφ mass spectrum in B±→ J/ψφK± decays2017

    • Author(s)
      T. Aaltonen, G. Chiarelli, S.H. Kim, T. Okusawa, Y. Seiya, Y. Takeuchi, D. Toback, F. Ukegawa, T. Yoshida et al.
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      Modern Physics Letters A

      Volume: 32 Issue: 26 Pages: 1750139-1750139

    • DOI

      10.1142/s0217732317501395

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    • Author(s)
      T. Aaltonen, G. Chiarelli, S.H. Kim, T. Okusawa, Y. Seiya, Y. Takeuchi, D. Toback, F. Ukegawa, T. Yoshida et al.
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      Physical Review D

      Volume: 96 Issue: 9

    • DOI

      10.1103/physrevd.96.092003

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  • [Journal Article] Measurement of the forward-backward asymmetry in low-mass bottom-quark pairs produced in proton-antiproton collisions2016

    • Author(s)
      T. Aaltonen, G. Bellettini, S.H. Kim, T. Okusawa, Y. Seiya, D. Toback, F. Ukegawa, T. Yoshida, et al.
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      Physical Review D

      Volume: 93 Issue: 11

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      10.1103/physrevd.93.112003

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      T. Aaltonen, G. Bellettini, S.H. Kim, T. Okusawa, Y. Seiya, D. Toback, F. Ukegawa, T. Yoshida, et al.
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      Volume: 93 Issue: 11

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      T. Aaltonen, G. Bellettini, S.H. Kim, T. Okusawa, Y. Seiya, D. Toback, F. Ukegawa, T. Yoshida, et al.
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      Physical Review D

      Volume: 93 Issue: 11

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      10.1103/physrevd.93.112010

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      T. Aaltonen, G. Bellettini, S.H. Kim, T. Okusawa, Y. Seiya, D. Toback, F. Ukegawa, T. Yoshida et al.
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      Volume: 93 Issue: 11

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      10.1103/physrevd.93.112016

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      T. Aaltonen, G. Bellettini, S.H. Kim, T. Okusawa, Y. Seiya, D. Toback, F. Ukegawa, T. Yoshida, et al.
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      Physical Review D

      Volume: 94 Issue: 3

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      10.1103/physrevd.94.032008

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    • Author(s)
      前川群, 金信弘, 武内勇司, 飯田崇史, 浅野千紗, 中原瑳衣子, 山根綾太, 吉田拓生, 浅胡武志, 竹下勉, 古屋岳, 若林凛, 松浦周二, 橋本遼, 岡島茂樹, 中山和也
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      竹下 勉, 浅胡武志, 若林凜, 浦川雅生, 大竹祥太朗, 吉田拓生, 古屋 岳, 岡島茂樹, 中山和也, 古屋 岳, 金信弘, 武内勇司, 飯田崇史, 前川 群
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      武政健一,金信弘,武内勇司,吉田拓生,Erik Ramberg,Soo-Bong Kim,他
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      日本物理学会2018年秋季大会
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      飯田崇史,金信弘,武内勇司,吉田拓生,坂井誠,中村昴弘,西村航,Erik Ramberg,Soo-Bong Kim, 他
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      日本物理学会2018年秋季大会
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      笠島誠嘉,金信弘,武内勇司,吉田拓生,西村航,坂井誠,Erik Ramberg,Soo-Bong Kim,他
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      日本物理学会2018年秋季大会
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      竹下 勉, 西村 航, 鈴木健吾, 浅胡武志, 吉田拓生, 岡島茂樹, 中山和也, 小川 勇, 古谷 岳, 金信弘, 武内勇司, 飯田崇史, 髙橋光太郎
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      2018年度日本物理学会北陸支部 定例学術講演会
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  • [Presentation] COBAND実験のためのSTJ検出器性能評価用光学系の設計2018

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      西村航, 中村昂弘, 坂井誠, 鈴木健吾, 吉田拓生, 岡島茂樹, 中山和也, 金信弘, 武内勇司, 飯田崇史, 武政健一, 浅野千紗, 若狭玲那, 小川勇
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      日本物理学会第73回年次大会(2018年)
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  • [Presentation] COBAND実験のためのHf-STJの研究開発III2018

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      武政健一, 金信弘, 武内勇司, 飯田崇史, 浅野千紗, 若狭玲那, 吉田拓生, 松浦周二, Erik Ramberg, Soo-Bong Kim, 他25名
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      日本物理学会第73回年次大会(2018年)
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  • [Presentation] COBAND実験のためのSOI-STJの研究開発VI2018

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      若狭玲那, 金信弘, 武内勇司, 飯田崇史, 武政健一, 浅野千紗, 吉田拓生, 松浦周二, Erik Ramberg, Soo-Bong Kim, 他26名
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      日本物理学会第73回年次大会(2018年)
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  • [Presentation] COBAND実験極低温増幅器開発に向けた FD-SOI FET 極低温特性の測定2018

    • Author(s)
      笠島誠嘉, 金信弘, 武内勇司, 飯田崇史, 武政健一, 浅野千紗, 若狭玲那, 吉田拓生, 松浦周二, Erik Ramberg, Soo-Bong Kim, 他25名
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      日本物理学会 第73回年次大会(2018年)
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  • [Presentation] R&D status of FIR source for STJ calibration for COBAND2018

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      T. Yoshida, M. Sakai, T. Nakamura, W. Nishimura, K. Suzuki, S. Okajima, K. Nakayama, I. Ogawa, S.H. Kim, Y. Takeuchi, T. Iida, K. Takemasa, C. Asano, R. Wakasa, Y. Kato
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      Inaugural Symposium, Tomonaga Center for the History of the Universe
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  • [Presentation] COBAND実験のためのSOI-STJの研究開発Ⅰ2017

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      八木俊輔, 金信弘, 武内勇司, 若狭玲那, 吉田拓生, 他, 共同発表者32名中16番目
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      日本物理学会第72回年次大会
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      大阪大学豊中キャンパス
    • Year and Date
      2017-03-17
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  • [Presentation] COBAND実験のためのSOI-STJの研究開発Ⅱ2017

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      若狭玲那, 金信弘, 武内勇司, 八木俊輔, 吉田拓生, 他, 共同発表者32名中16番目
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      日本物理学会第72回年次大会
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      大阪大学豊中キャンパス
    • Year and Date
      2017-03-17
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  • [Presentation] COBAND実験のためのSTJ検出器性能評価用遠赤外光源開発2017

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      坂井誠, 浅野千紗, 中村昂弘, 西村航, 吉田拓生, 岡島茂樹, 中山和也, 金信弘, 武内勇司, 若狭玲那, 小川勇, 加藤幸弘
    • Organizer
      日本物理学会第72回年次大会
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      大阪大学豊中キャンパス
    • Year and Date
      2017-03-17
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  • [Presentation] Development of Superconducting Tunnel Junction Detector using Hafnium for COBAND experiment2017

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      K. Takemasa, S.H. Kim, Y. Takeuchi, R. Wakasa, C. Asano, T. Yoshida, M.Sakai, T. Nakamura, S. Matsuura, E. Ramberg, S.B. Kim et al.
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      International Conference on Technology and Instrumentation in Particle Physics 2017 (TIPP2017)
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      S.H. Kim, Y. Takeuchi, K. Takemasa, R. Wakasa, C. Asano, S. Matsuura, T. Yoshida, M. Sakai, T. Nakamura, E. Ramberg, S.B. Kim et al.
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      International Conference on Technology and Instrumentation in Particle Physics 2017 (TIPP2017)
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      Y. Takeuchi, S.H. Kim, C. Asano, R. Wakasa, T. Yoshida, T. Nakamura, M. Sakai, W. Nishimura, E. Ramberg, S.B. Kim et al.
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  • [Presentation] COBAND実験のためのSTJ検出器性能評価用遠赤外光源開発Ⅱ2017

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      西村航, 中村昂弘, 坂井誠, 鈴木健吾, 吉田拓生, 岡島茂樹, 中山和也, 金信弘, 武内勇司, 飯田崇史, 武政健一, 浅野千紗, 若狭玲那, 小川勇, 加藤幸弘
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      日本物理学会2017年秋季大会
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  • [Presentation] COBAND実験のためのHf-STJの研究開発II2017

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      武政健一,金信弘,武内勇司,飯田崇史, 浅野千紗, 若狭玲那, 吉田拓生,松浦周二, Erik Ramberg,Soo-Bong Kim, 他27名
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      浅野千紗,金信弘,武内勇司,飯田崇史, 武政健一, 若狭玲那,吉田拓生,松浦周二, Erik Ramberg,Soo-Bong Kim,他25名
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  • [Presentation] COBAND実験のためのSOI-STJの研究開発IV2017

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      若狭玲那,金信弘,武内勇司,飯田崇史, 武政健一, 浅野千紗,吉田拓生,松浦周二, Erik Ramberg,Soo-Bong Kim,他24名
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  • [Presentation] COBAND実験のためのSTJ検出器性能評価用光学系の開発2017

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      坂井誠、中村昂弘、西村航、鈴木健吾, 吉田拓生、岡島茂樹、中山和也、小川勇、金信弘、武内勇司
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      W. Nishimura, T. Nakamura, M. Sakai, K. Suzuki, T. Yoshida, S. Okajima, K. Nakayama, S.H. Kim, Y. Takeuchi, K. Moriuchi, C. Asano, R. Wakasa, I. Ogawa, Y. Kato
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      新学術領域「ニュートリノフロンティア」研究会2017
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      坂井 誠,浅野千紗,中村昂弘,西村 航,吉田拓生,岡島茂樹,中山和也,金 信弘,武内勇司,若狭玲那,小川勇,加藤幸弘
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      第3回CiRfSEワークショップ
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      筑波大学
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      C. Asano, M. Sakai, T. Nakamura, W. Nishimura, T. Yoshida, S. Okajima, K. Nakayama, S. Kim, Y. Takeuchi, K.Moriuchi, I. Ogawa, Y. Kato
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      「ニュートリノフロンティア」研究会2016(新学術領域「ニュートリノフロンティアの融合と進化」主催)
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      ゆのくに天祥, 石川県加賀市
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      2016-11-28
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      「ニュートリノフロンティア」研究会2016(新学術領域「ニュートリノフロンティアの融合と進化」主催)
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      ゆのくに天祥, 石川県加賀市
    • Year and Date
      2016-11-28
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      K. Takemasa, S.H. Kim, Y. Takeuchi, T. Yoshida, 他27名
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      3rd International Workshop on Superconducting Sensors & Detectors (IWSSD2016)
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      AIST, Tsukuba Japan
    • Year and Date
      2016-11-14
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  • [Presentation] COBAND実験におけるSTJ検出器較正用遠赤外光源開発2016

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      浅野千紗, 坂井誠, 中村昂弘, 西村航, 吉田拓生, 岡島茂樹, 中山和也, 金信弘, 武内勇司, 森内航也, 小川勇, 加藤幸弘
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      日本物理学会2016年秋季大会
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      宮崎大学木花キャンパス
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      日本物理学会2016年秋季大会
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      宮崎大学木花キャンパス
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      2016-09-21
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      武政健一、金信弘、武内勇司、吉田拓生、廣瀬龍太、他、共同発表者20名中14番目
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      日本物理学会2016年秋季大会
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      宮崎大学木花キャンパス
    • Year and Date
      2016-09-21
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      浅野千紗, 坂井誠, 中村昂弘, 西村航, 吉田拓生, 岡島茂樹, 中山和也, 金信弘, 武内勇司, 森内航也, 小川勇, 加藤幸弘
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      筑波大学
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      つくば国政会議場, つくば市
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      坂井誠, 浅野千紗, 中村昂弘, 西村航, 吉田拓生, 岡島茂樹, 中山和也, 金信弘, 武内勇司, 森内航也, 小川勇, 加藤幸弘
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      2016年度日本物理学会北陸支部 定例学術講演会
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      富山大学五福キャンパス
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      http://apphy.u-fukui.ac.jp/~yoshida/neutrino/stj.htm

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Published: 2016-04-21   Modified: 2022-01-27  

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