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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Improvements of astroparticle physics experiments with low-radioactivity techniques

Planned Research

Project AreaRevealing the history of the universe with underground particle and nuclear research
Project/Area Number 26104008
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

竹内 康雄  神戸大学, 理学研究科, 教授 (60272522)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 伏見 賢一  徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 教授 (90274191)
関谷 洋之  東京大学, 宇宙線研究所, 准教授 (90402768)
竹田 敦  東京大学, 宇宙線研究所, 助教 (40401286)
Project Period (FY) 2014-07-10 – 2019-03-31
Keywords低放射能 / ラドン / NaI / 純水 / バックグラウンド / 地下実験 / 素粒子実験 / 暗黒物質
Outline of Annual Research Achievements

今年度も、1.極微量放射性不純物の測定・除去、2.超高感度放射性物質スクリーニングシステム構築、3.情報発信システムの構築、4.研究会での情報の共有、に取り組んだ。
1.に関して、2018年度には、宇宙暗黒物質探索用の高純度かつ大型のNaI(Tl)検出器を開発した。NaI(Tl)結晶に含まれるカリウム不純物濃度は、本研究計画が始まってから飛躍的に純度が向上し最終的に目標とする20 ppbを達成した。
2.に関して、今年度も地下実験室Aで3種類の分析装置の開発と構築を進めた。シンチレータ結晶の内部不純物分析装置については、安定した運用を続けている。2018年度には、CaF2結晶の各種測定を行った。表面α線分析装置は、低放射能の半導体基盤の実装等の改善を行い、バックグラウンド測定等の性能評価を行った。2019年3月までに、バックグラウンドレベルを約1/100まで低減することに成功し、(2.4+/-0.1)x10-3 α/cm2/hourの感度を達成した。ラドン分析装置については、80L型ラドン検出器のさらなる高感度化を試みて、PINフォトダイオードを大型化(18mm角から30mm角)し、較正試験を行った。その結果、高湿度の環境においてラドンの検出効率に20%程度の改善が見られた。また、ハイパーカミオカンデ計画に関連するシート素材のラドン透過率分析を行った。
3.に関して、放射能データベースシステムのインターフェースの改良(特に検索機能)を行った。また、環境データの情報入力に新たに対応させた。蓄積したデータは、2019年3月までに404件となった。さらに本領域内の各研究グループがアクセスできる環境に、システムを整備し運用を開始した。
4.に関して、第5回「極低放射能技術」研究会を2019年3月に東北大学に於いて開催し、低放射能技術に関する問題や研究の進捗などに関して議論した。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (29 results)

All 2019 2018 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (26 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 11 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Dark Matter Search by Means of Highly Radiopure NaI(Tl) Scintillator2019

    • Author(s)
      Fushimi Ken-Ichi、Chernyak Dmitry、Ejiri Hiroyasu、Hata Kazumi、Hazama Ryuta、Hirata Shoko、Ikeda Haruo、Imagawa Kyoshiro、Inoue Kunio、Kozlov Alexandre、Orito Reiko、Shima Tatsushi、Takemoto Yasuhiro、Umehara Saori、Yasuda Kensuke、Yoshida Sei
    • Journal Title

      JPS Conf. Proc.

      Volume: 24 Pages: 011011

    • DOI

      https://doi.org/10.7566/JPSCP.24.011011

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Recent results and future prospects of Super-Kamiokande2018

    • Author(s)
      Takeuchi Yasuo
    • Journal Title

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment

      Volume: ー Pages: ー

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.nima.2018.11.093

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Development of a surface alpha ray detector based onμ-TPC with low background2019

    • Author(s)
      伊藤博士
    • Organizer
      IEEE NSS MIC2018
  • [Presentation] a neutron response evaluation of NaI(Tl) scintillator for exploration of the universe dark matter2019

    • Author(s)
      畑和実
    • Organizer
      第33回研究会「放射線検出器とその応用」
  • [Presentation] ラドン分析装置2019

    • Author(s)
      竹内康雄
    • Organizer
      第5回「極低放射能技術」研究会
    • Invited
  • [Presentation] 表面α線分析装置2019

    • Author(s)
      伊藤 博士
    • Organizer
      第5回「極低放射能技術」研究会
    • Invited
  • [Presentation] シンチレーター結晶の内部不純物分析装2019

    • Author(s)
      梅原 さおり
    • Organizer
      第5回「極低放射能技術」研究会
    • Invited
  • [Presentation] 放射能データベースの構築2019

    • Author(s)
      中野 佑樹
    • Organizer
      第5回「極低放射能技術」研究会
    • Invited
  • [Presentation] PICOLONの報告2019

    • Author(s)
      伏見賢一
    • Organizer
      第5回「極低放射能技術」研究会
    • Invited
  • [Presentation] ハイパーカミオカンデに向けた20インチPMTのラドン放出率測定2019

    • Author(s)
      塩沢 知晃
    • Organizer
      第5回「極低放射能技術」研究会
  • [Presentation] NaI(Tl)検出器を用いた宇宙暗黒物質探索2019

    • Author(s)
      平田晶子
    • Organizer
      第5回「極低放射能技術」研究会
  • [Presentation] ハイパーカミオカンデに向けたシート状高密度ポリエチレンの水中でのラドン透過率測定2019

    • Author(s)
      宮部 裕樹
    • Organizer
      第5回「極低放射能技術」研究会
  • [Presentation] ハイパーカミオカンデに向けた20インチPMTのラドン放出率測定2019

    • Author(s)
      塩沢知晃
    • Organizer
      日本物理学会第74回年次大会
  • [Presentation] PICOLON報告:NaI(Tl)を用いた宇宙暗黒物質探索における高感度化進展と展望2019

    • Author(s)
      竹本康浩
    • Organizer
      日本物理学会第74回年次大会
  • [Presentation] PICOLON報告:3インチ×3インチNaI(Tl)の低バックグラウンド測定2019

    • Author(s)
      平田晶子
    • Organizer
      日本物理学会第74回年次大会
  • [Presentation] 高純度結晶の開発と応用2018

    • Author(s)
      伏見賢一
    • Organizer
      Scintillator for Medical, Astroparticle and environmental Radiation 2018 (SMART2018)
    • Invited
  • [Presentation] 高純度シンチレーターによる宇宙暗黒物質探索2018

    • Author(s)
      竹本康浩
    • Organizer
      Scintillator for Medical, Astroparticle and environmental Radiation 2018 (SMART2018)
    • Invited
  • [Presentation] 5インチNaI(Tl)検出器による宇宙暗黒物質探索2018

    • Author(s)
      平田晶子
    • Organizer
      Scintillator for Medical, Astroparticle and environmental Radiation 2018 (SMART2018)
  • [Presentation] 宇宙暗黒物質探索のための検出器開発2018

    • Author(s)
      畑和実
    • Organizer
      Scintillator for Medical, Astroparticle and environmental Radiation 2018 (SMART2018)
  • [Presentation] Dark matter search project PICOLON ~Present status and future~2018

    • Author(s)
      伏見賢一
    • Organizer
      International Symposium on Neutrino and Dark Matter 2018 (NDM2018)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Recent results and future prospects of Super-Kamiokande2018

    • Author(s)
      竹内康雄
    • Organizer
      The 10th International Workshop on Ring Imaging Cherenkov Detectors (RICH 2018)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] PICLON報告(5インチ×5インチNaI(Tl)の低バックグラウンド測定)2018

    • Author(s)
      平田晶子
    • Organizer
      日本物理学会2018年秋季大会
  • [Presentation] シート状素材の水中ラドン透過率測定II2018

    • Author(s)
      宮辺裕樹
    • Organizer
      日本物理学会2018年秋季大会
  • [Presentation] 神岡地下実験で用いられている低放射能部材に関する放射能データベースの開発(4)2018

    • Author(s)
      伊藤博士
    • Organizer
      日本物理学会2018年秋季大会
  • [Presentation] low-α μ-PICを用いた表面アルファ線分析器の開発2018

    • Author(s)
      伊藤博士
    • Organizer
      日本物理学会2018年秋季大会
  • [Presentation] Super-Kamiokande + SK-Gd2018

    • Author(s)
      竹内康雄
    • Organizer
      European Workshop on Water Cherenkov Precision Detectors for Neutrino and Nucleon Decay Physics (TMEX 2018 WCP)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Supernova physics with SK / SK-Gd / HK2018

    • Author(s)
      竹内康雄
    • Organizer
      European Workshop on Water Cherenkov Precision Detectors for Neutrino and Nucleon Decay Physics (TMEX 2018 WCP)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Development of surface alpha ray detector with a low alpha-emitting μ-PIC2018

    • Author(s)
      伊藤博士
    • Organizer
      NDM2018
  • [Remarks] 宇宙の歴史をひもとく地下素粒子原子核研究

    • URL

      http://www.lowbg.org/ugnd/

URL: 

Published: 2019-12-27  

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