プラズマ電子加速技術を応用したスーパーカミオカンデ検出器較正の研究

• Project/Area Number: 21654032
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 小汐 由介 東京大学, 宇宙線研究所, 助教 (80292960)
• Project Period (FY): 2009 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000); Fiscal Year 2010: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000); Fiscal Year 2009: ¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
• Keywords: 宇宙線実験 / ニュートリノ

Research Abstract

本研究は、第一に電子ビームをプラズマ中に入射した際に励起される大振幅プラズマ波により加速された電子を用いた新たな検出器較正装置の開発を目的とする。本年度は、前年度に引き続きプラズマ発生装置の開発研究を行なった。ここではまず、前年度における議論の結果採用したポリプロピレン製Capillary(細管)に高電圧をかけることにより表面を溶解しプラズマを生成するCapillary放電方法の試験、および、使用する真空チェンバの組み立てを、連携研究者と協力して行った。本装置における重要な点は、安定した運転が可能であること、電子ビームの導入が容易であること、Capillaryの設置および調整が容易であること、プラズマ発生の確認や電流値や真空度の測定などの様々なモニタが正しく作動することである。それらの点に留意して試運転を行った。同時にシミュレーションを行い、電子が加速されるための条件の調査も行った。予定していた電子ビームラインへの装着については、今年度中に行うことができなかったが、必要な実験装置はすでに揃っており準備も完了しているので、今後も引き続き研究を行なう予定である。本研究における第二の目的は、将来的なレーザーによるプラズマ加速技術を用いた検出器較正装置の基礎的研究であるが、どのような設計が現実的に可能であるか、また実際の装置の配置などについても連携研究者と議論を行った。さらに関連する国際会議に参加し、外部研究者と議論を行うことで、様々な助言を得ることもできた。