2014 Fiscal Year Annual Research Report
液体キセノン検出器を用いた季節変動による宇宙暗黒物質の研究
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13J02848
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
細川 佳志 神戸大学, 大学院 理学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 暗黒物質探索 / 液体キセノン / XMASS |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、XMASS検出器を用いて暗黒物質の季節変動現象に関する解析を行う。季節変動解析において低エネルギー領域での検出器応答はとても重要であり、より低いエネルギー領域でのエネルギースケールを行うことが求められている。そのために、特性X線を用いた低エネルギーX線源の製作を試みている。
平成26年度は主に、アルミニウムの特性X線を用いた1.5keVのX線源の原理実証実験とアルミニウムを素材に用いた1.5keV X線源のデザインを行った。また、そのデザインでの製作を試みている。
1.5keV X線源の原理実証のため、低エネルギーX線に対して高い感度を持つシリコン検出器を使用した。特性X線の発生源としては、純アルミニウム泊とアルファ線源Am-241を用いた。結果として、期待通り1.5keVの特性X線を確認できた。また、製作するX線源で得られるX線が十分な強度を持つか、Am-241からバックグラウンドとして発生するX線やベータ線などから分離可能なピークが得られるかを検証するために、Geant4 を用いたシミュレーションを作成して十分な性能が期待されることを示した。現在、これらの結果をもとに行ったデザインでの線源製作を試みている。
他にも、XMASS検出器シミュレーションの改善（既存のX線源を用いたエネルギー較正）や、検出器シミュレーションを用いた暗黒物質の季節変動現象のシミュレーションを行っている。
また、平成25年度に評価した新型ラドン検出器の性能をまとめた論文を発表した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
原理実証実験、シミュレーションなどの基礎研究を通して、1.5keV X線源の実現性を示すことに成功し、製作が完了し安全性が確認でき次第、低エネルギー領域でのXMASS検出器の較正が可能になる。季節変動に関する研究活動も開始した。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成27年度は、完成したX線源を用いたXMASS検出器のエネルギー較正、XMASS検出器を用いた暗黒物質の季節変動現象に関する研究を行う。
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