新原理の検出器による銀河の暗黒物質の直接検出と二重ベータ崩壊測定

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04402005
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 渡邉 隆行 東京大学, 理学部, 助手 (80202414)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 蓑輪 眞 東京大学, 理学部, 助教授 (90126178) ; 大塚 洋一 東京大学, 低温センター, 助教授 (50126009)
• Keywords: ボロメータ / 極低温 / 検出器 / 暗黒物質 / 二重ベータ崩壊

Research Abstract

銀河の暗黒物質の直接検出、二重ベータ崩壊の半減期の測定を行うためのボロメータ(熱量計型極低温粒子検出器)の開発を進めた。東京大学低温センターの共同利用の冷凍機に、低バックグラウンド化のための変更をくわえて使用した。
20mkで作動する高感度ゲルマニウムサーミスタを試作した。また、インピーダンス変換のための温度4Kで作動する前置増幅器を開発した。
上記のサーミスタと前置増幅器を使用し、フッ化リチウムの単結晶2.8グラムを吸収体としたボロメータを試作した。このボロメータに、60keVのr線を照射して性能を調べ、エネルギー分解能3.8keV(rms)を得た。フッ化リチウムは、暗黒物質の有力候補であるニュートラリーノの検出に適しているので、この要なよいエネルギー分解能が得られたことは、暗黒物質の直接検出に大きく寄与するものである。この成果は、「11.研究発表」の欄に示すように、論文として発表された。
今後は、更に高感度のサーミスタを製作し、数十グラムの吸収体を実現したい。これが成功してら、それらを数十個同一冷凍機内に設置し、総質量1キログラムの物として暗黒物質実験を開始したい。

Research Products

• [Publications] M.Minowa,M.Sakamoto,Y.Ito,T.Wstsnsde,W.Ootani,and Y.Ootuka: "Cryogenic thermal deector with LiF absorber for direct dark matter search experiment" Nuclear Instrumenst and Methods in Physics Research Section A.