Research and devel opment of Radar method in salt neutrino detector for ultra high energy neutrino

2008 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17340081
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
• Research Institution: Tokyo Metropolitan University
• Principal Investigator: CHIBA Masami Tokyo Metropolitan University, 大学院・理工学研究科, 助教 (60128577)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): KAMIJO Toshio 首都大学東京, 大学院・理工学研究科, 助教 (70117703) ; CHIKASHIGE Yuichi 成蹊大学, 理工学部, 教授 (50146932) ; KON Tadashi 成蹊大学, 理工学部, 教授 (90215442) ; SHIMIZU Yutaka 成蹊大学, 理工学部, 助手 (90095935) ; FUJII Masatoshi 島根大学, 医学部, 准教授 (60183927) ; UTSUMI Michiaki 東海大学, 工学部, 准教授 (00256166)
• Research Collaborator: YABUKI Fumiaki 首都大学東京, 大学院・理工学研究科, 客員研究員
• Project Period (FY): 2005 – 2008
• Keywords: 超高エネルギーニュートリノ / GZKニュートリノ / 岩塩 / 試料挿入孔封鎖型摂動空洞共振器 / 電波減衰長 / レーダー / 誘電率 / 干渉性電波反射

Research Abstract

超高エネルギーニュートリノ(約10^(18)eV)は宇宙空間を満たしている宇宙背景輻射(温度3K の黒体輻射の光子)と超高エネルギー宇宙線との衝突で定常的に生成されることが確実視されています。巨大質量(50Gt)の天然岩塩鉱を利用する為にレーダー法の開発研究を行いました。周波数435MHzの電波を自由空間に設置した岩塩標的に照射し、2MeVの電子ビームを岩塩標的に照射したところ電波反射を観測し、レーダー法の可能性を示しました。

Research Products

• [Journal Article] Radar for salt ultra-high-energy neutrino detector and contribution of W-gluon fusion process to collision of neutrinos against protons (2008)
  • Author(s): Masami Chiba, Yoko Arakawa, Toshio Kamijo, Fumiaki Yabuki, Osamu Yasuda, Yuichi Chikashige, Keisuke Ibe, Tadashi Kon, Yutaka Shimizu, Yasuyuki Taniuchi, Michiaki Utsumi, and Masatoshi Fujii
  • Journal Title: Nuclear Inst and Methods in Physics Research A604 Pages: S233-S235
  • URL: http://agenda.infn.it/getFile.py/access?contribId=32&sessionId=17&resId=0&materialId=slides&confId=344
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Reflection of Microwave from Energy Deposit by X-ray Irradiation in Rock Salt : Implying Salt Ultra High Energy Neutrino Detector to act like a Radio Bubble Chamber (2008)
  • Author(s): Masami Chiba, Yoko Arakawa, Toshio Kamijo, Shunsuke Nakamura, Yuji Shibasaki, Yasuhiro Takayama, Yusuke Watanabe, Fumiaki Yabuki, Osamu Yasuda, Akio Amano, Yuichi Chikashige, Keisuke Ibe, Tadashi Kon, Sosuke Ninomiya, Yutaka Shimizu, Yoshito Takeoka, Yasuyuki Taniuchi, Michiaki Utsumi and Masatoshi Fujii
  • Journal Title: Proceedings of The 15^<th> international Conference on Supersymmetry and the Unification of fundamental Interactions, Volume I, pp850-853, Published by the University of Karlsruhe in collaboration with Tibun EU s.r.o. First Edition, Bruno ISBN-978-80-7399-268-2
  • URL: http://www.susy07.uni-karlsruhe.de/PROC/ProcSUSY07_FINAL.pdfhttp://lanl.arxiv.org/abs/0710.4186
• [Journal Article] Measurement of attenuation length for UHF radio wave in natural rock salt samples concerning ultra high energy neutrino detection, Proc. of the International Workshop on Energy Budget in the High Energy Universe, Kashiwa, Japan 22-24 February 2006 (2007)
  • Author(s): MASAMI CHIBA, YUSUKE WATANABE, YASUHIRO TAKAYAMA, MASATOSHI FUJII, Osamu YASUDA, fumiaki yabuki, yuji shibasaki, TOSHIO KAMIJO, YUICHI CHIKASHIGE, TADASHI KON, AKIO AMANO, YOSHITO TAKEOKA, YUTAKA SHIMIZU, SATOSHI MORI, SOSUKE NINOMIYA
  • Journal Title: Edited by Katsuhiko Sato and Junji Hisano, World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd. ISBN-13978-981-270-010-0, ISBN-10 981-270-010-2 Pages: 319-322
  • URL: http://ebhu.astron.s.u-tokyo.ac.jp/abstract/06.html
• [Journal Article] SOSUKE NINOMIYA SIMULATION OF SALT NEUTRINO DETECTOR PERFORMANCE FOR ULTRA HIGH ENERGY NEUTRINO DETECTION (2007)
  • Author(s): YUSUKE WATANABE, MASAMI CHIBA, Yasuhiro TAKAYAMA, Masatoshi FujiI, Osamu YASUDA, FUMIAKI YABUKI, YUJI SHIBASAKI, TOSHIO KAMIJO, YUICHI CHIKASHIGE, TADASHI KON, AKIO AMANO, YOSHITO TAKEOKA, YUTAKA SHIMIZU, SATOSHI MORI
  • Journal Title: Proc. of the International Workshop on Energy Budget in the High Energy Universe, Kashiwa, Japan 22-24 February 2006Edited by Katsuhiko Sato and Junji Hisano, World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd. ISBN-13 978-981-270-010-0, ISBN-10 981-270-010-2 Pages: 315-318
  • URL: http://ebhu.astron.s.u-tokyo.ac.jp/abstract/05.html
• [Journal Article] Measurement of Attenuation Length for Radio Wave in Natural Rock Salt and Performance of Detecting Ultra High-Energy Neutrinos (2006)
  • Author(s): M Chiba, T Kamijo, Y Watanabe, M Fujii, Y Shibasaki, Y Takayama, F Yabuki, O Yasuda, A Amano, Y Chikashige, T Kon, S Mori, S Ninomiya, Y Shimizu, Y Takeoka and M Utsumi
  • Journal Title: Journal of Physics : Conference Series, jpcs. iop. org, Volume 81, (2007) 012003, pp1-7, ARENA2006-Acoustic and Radio EeV Neutrino detection Activities, University of Nothumbria, Newcastle, UK, Published by IOP Publishing, Institute of Physics(London) ISSN-1742-6588
  • URL: http://www.iop.org/EJ/article/1742-6596/81/1/012003/jpconf7_81_012003.pdf?request-id=d64d61b4-582f-440c-89d6-5e0698c73db6
• [Journal Article] STRUCTURE FUNCTION OF EXCESS CHARGE IN ROCK SALT, Proc (2006)
  • Author(s): Y.WATANABE, M.CHIBA, O.YASUDA, T.KAMIJO, Y.CHIKASHIGE, T.KON, A.AMANO, Y.TAKEOKA, Y.SHIMIZU, S.MORI, S.NINOMIYA
  • Journal Title: of the International symposium on Origin of Matter and Evolution of Galaxies 2005 : New Horizen of Nuclear Astrophysics and Cosmology, Tokyo, Japan 8-11 November 2005. AIP conference proceedings volume847 ISBN0-7354-0342-2 Pages: 491-493
  • URL: http://www.springer.com/astronomy/practical+astronomy/book/978-0-7354-0342-0
• [Journal Article] Electric Field Strength Of Coherent Radio Emission In Rock Salt Concerning Ultra High-Energy Neutrino Detection, Proc (2006)
  • Author(s): YUSUKE WATANABE, MASAMI CHIBA, OSAMU YASUDA, TOSHIO KAMIJO, YUICHI CHIKASHIGE, TADASHI KON, AKIO AMANO, YOSITO TAKEOKA, YUTAKA SHIMIZU, SOSUKE NINOMIYA, SATOSHI MORI
  • Journal Title: of the international workshop(ARENA2005), DESY, Zeuthen, Germany, World Scientific Publishing Co. Ltd. ISBN981-256-755-0 Pages: 50-54
  • URL: http://books.google.co.jp/books?id=f4EMqVfpprgC&dq=arena+2005+neutrino&printsec=frontcover&source=bl&ots=CSdQstWwQs&sig=rowRHzfvj40S_S0zEH0FUNUQ4Ic&hl=ja&ei=dzAnSqnUA8uSkAWEhenbBg&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=1#PPA50,M1
• [Journal Article] MEASUREMENT OF ATTENUATION LENGTH FOR RADIO WAVE IN NATURAL ROCK SALT SAMPLES CONCERNING ULTRA HIGH ENERGY NEUTRINO DETECTION (2006)
  • Author(s): MASAMI CHIBA, YUSUKE WATANABE, OSAMU YASUDA, TOSHIO KAMIJO, YUICHI CHIKASHIGE, TADASHI KON, AKIO AMANO, YOSITO TAKEOKA, YUTAKA SHIMIZU, SATOSHI MORI, SOSUKE NINOMIYA
  • Journal Title: Proc. of the International Workshop (ARENA2005), DESY, Zeuthen, Germany, World Scientific Publishing Co. Ltd. ISBN981-256-755-0 Pages: 25-29
  • URL: http://books.google.co.jp/books?id=f4EMqVfpprgC&dq=arena+2005+neutrino&printsec=frontcover&source=bl&ots=CSdQstWwQs&sig=rowRHzfvj40S_S0zEH0FUNUQ4Ic&hl=ja&ei=dzAnSqnUA8uSkAWEhenbBg&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=1#PPA25M1
• [Presentation] 岩塩ニュートリノ検出器の為の超高エネルギーニュートリノと核子の反応断面積へのBoson-gluon fusion効果 (2009)
  • Author(s): 伊部圭介、近匡、清水裕、近重悠一、荒川葉子、千葉雅美、上條敏生、安田修、矢吹文昭、沼沢栄佑、内海倫明、平勝良、藤井政俊
  • Organizer: 日本物理学会第64回年次大会
  • URL: http://kds.kek.jp/categoryDisplay.py?categId=51
  • Place of Presentation: 立教学院池袋キャンパス(講演番号 ; 27aSG-14)
  • Year and Date: 2009-03-27
• [Presentation] 岩塩ニュートリノ検出器の為のV・UHF帯における電波減衰長の精密測定 (2009)
  • Author(s): 荒川葉子、千葉雅美、上條敏生、安田修、矢吹文昭、沼沢栄佑、伊部圭介、近匡、清水裕、近重悠一、内海倫明、平勝良、藤井政俊
  • Organizer: 日本物理学会第64回年次大会
  • URL: http://kds.kek.jp/categoryDisplay.py?categId=51
  • Place of Presentation: 立教大学(講演番号 ; 27aSG-13)
  • Year and Date: 2009-03-27
• [Presentation] 岩塩ニュートリノ検出器の為の電子線照射による電波反射の温度依存性 (2009)
  • Author(s): 千葉雅美、荒川葉子、上條敏生、安田修、矢吹文昭、沼沢栄佑、伊部圭介、近匡、清水裕、近重悠一、内海倫明、平勝良、藤井政俊
  • Organizer: 日本物理学会第64回年次大会
  • URL: http://kds.kek.jp/categoryDisplay.py?categId=51
  • Place of Presentation: 立教学院池袋キャンパス(講演番号 : 27aSG12)
  • Year and Date: 2009-03-27
• [Presentation] 岩塩ニュートリノ検出器のための電波反射の岩塩温度依存性 (2009)
  • Author(s): 沼沢栄佑、千葉雅美、荒川葉子、上條敏生、安田修、矢吹文昭、伊部圭介、近匡、清水裕、近重悠一、内海倫明、平勝良、藤井政俊
  • Organizer: 日本物理学会第64回年次大会
  • URL: http://kds.kek.jp/categoryDisplay.py?categId=51
  • Place of Presentation: 立教学院池袋キャンパス(講演番号 : 27aSG-1120)
  • Year and Date: 2009-03-27
• [Presentation] 岩塩ニュートリノ検出器の為の電子線照射による電波反射実験 (2008)
  • Author(s): 千葉雅美、荒川葉子、上條敏生、中村俊介、安田修、矢吹文昭、伊部圭介、近匡、清水裕、近重悠一、二宮壮介、内海倫明、谷内康行、藤井政俊
  • Organizer: 日本物理学会2008年秋季大会
  • URL: http://kds.kek.jp/categoryDisplay.py?categId=51
  • Place of Presentation: 山形大学小白川キャンパス(講演番号 : 21pSJ-5)
  • Year and Date: 2008-09-21
• [Presentation] 岩塩ニュートリノ検出器の為のV・UHF帯における岩塩減衰長の測定 (2008)
  • Author(s): 荒川葉子、千葉雅美、上條敏生、中村俊介、安田修、矢吹文昭、伊部圭介、近匡、清水裕、近重悠一、内海倫明、谷内康行、藤井政俊
  • Organizer: 日本物理学会2008年秋季大会
  • URL: http://kds.kek.jp/categoryDisplay.py?categId=51
  • Place of Presentation: 山形大学小白川キャンパス(講演番号 : 21pSJ-4)
  • Year and Date: 2008-09-21
• [Presentation] 岩塩ニュートリノ検出器の為の超高エネルギーニュートリノと核子の反応断面積 (2008)
  • Author(s): 伊部圭介、近匡、清水裕, 近重悠一、荒川葉子、上條敏生、千葉雅美、安田修、矢吹文昭、内海倫明、谷内康行、藤井政俊
  • Organizer: 日本物理学会2008年秋季大会
  • URL: http://kds.kek.jp/categoryDisplay.py?categId=51
  • Place of Presentation: 山形大学キャンパス((講演番号) 21pSJ-3)
  • Year and Date: 2008-09-21
• [Presentation] 平面アンテナの特性と岩塩鉱での応用 (2008)
  • Author(s): 中村俊介、上條敏生、千葉雅美、荒川葉子、安田修、矢吹文昭、伊部圭介、近匡、清水裕、近重悠一、二宮壮介、内海倫明、谷内康行、藤井政俊
  • Organizer: 日本物理学会63回年次大会
  • URL: http://kds.kek.jp/categoryDisplay.py?categId=51
  • Place of Presentation: 近畿大学本部キャンパス(講演番号 : 26aZJ-5)
  • Year and Date: 2008-03-26
• [Presentation] 岩塩ニュートリノ検出器の為のγ線照射による岩塩からの電波反射実験 (2008)
  • Author(s): 荒川葉子、上條敏生、千葉雅美、中村俊介、安田修、矢吹文昭、伊部圭介、近匡、清水裕、近重悠一、二宮壮介、内海倫明、谷内康行、藤井政俊
  • Organizer: 日本物理学会63回年次大会
  • URL: http://kds.kek.jp/categoryDisplay.py?categId=51
  • Place of Presentation: 近畿大学本部キャンパス(講演番号 : 26aZJ-4)
  • Year and Date: 2008-03-26
• [Presentation] 岩塩ニュートリノ検出器の為のX線照射による岩塩からのマイクロ波反射測定 (2008)
  • Author(s): 千葉雅美、荒川葉子、上條敏生、中村俊介、安田修、矢吹文昭、伊部圭介、近匡、清水裕、近重悠一、二宮壮介、内海倫明、谷内康行、藤井政俊
  • Organizer: 日本物理学会63回年次大会
  • Place of Presentation: 近畿大学本部キャンパス(講演番号 : 26aZJ-3)
  • Year and Date: 2008-03-26
• [Presentation] 岩塩ニュートリノ検出器の為の300MHz共振器の改良とUHF帯における岩塩減衰長の測定 (2008)
  • Author(s): 二宮壮介、伊部圭介、近匡、清水裕、近重悠一、荒川葉子、上條敏生、千葉雅美、中村俊介、安田修、矢吹文昭、内海倫明、谷内康行、藤井政俊
  • Organizer: 日本物理学会63回年次大会
  • Place of Presentation: 近畿大学本部キャンパス(講演番号 : 26aZJ-2)
  • Year and Date: 2008-03-26
• [Presentation] 岩塩ニュートリノ検出器の為のUHEニュートリノ核子散乱計算 (2008)
  • Author(s): 伊部圭介、近匡、清水裕、近重悠一、二宮壮介、荒川葉子、上條敏生、千葉雅美、中村俊介、安田修、矢吹文昭、内海倫明、谷内康行
  • Organizer: 日本物理学会63回年次大会
  • Place of Presentation: 近畿大学本部キャンパス(講演番号 : 26aZJ-1)
  • Year and Date: 2008-03-26
• [Presentation] 超高エネルギーニュートリノ検出のための岩塩電離状態からの反射電波の精密測定 (2007)
  • Author(s): 荒川葉子、上條敏生、千葉雅美、中村俊介、安田修、矢吹文昭、伊部圭介、近匡、清水裕、近重悠一、二宮壮介、内海倫明、谷内康行
  • Organizer: 日本物理学会第62回年次大会
  • Place of Presentation: 北海道大学札幌キャンパス(講演番号 : 21pZB-6)
  • Year and Date: 2007-09-21
• [Presentation] 超高エネルギーニュートリノの検出のための岩塩中電磁シャワーからのダイポールアンテナによる電波検出シミュレーション (2007)
  • Author(s): 中村俊介、荒川葉子、上條敏生、千葉雅美、安田修、矢吹文昭、伊部圭介、近匡、清水裕、近重悠一、二宮壮介、内海倫明、谷内康行、藤井政俊
  • Organizer: 日本物理学会第62回年次大会
  • Place of Presentation: 北海道大学札幌キャンパス(講演番号 : 21pZB-5)
  • Year and Date: 2007-09-21
• [Presentation] 岩塩超高エネルギーニュートリノ検出のためのダイポールアンテナでのファインマン公式を用いた新しい放射電場計算法 (2007)
  • Author(s): 千葉雅美、上條敏生、柴崎祐治、高山泰弘、中村俊介、藤井政俊、安田修、矢吹文昭、荒川葉子、天野晶夫、近匡、清水裕、竹岡義人、近重悠一、二宮壮介、内海倫明
  • Organizer: 日本物理学会2007年春季大会
  • Place of Presentation: 首都大学東京南大沢キャンパス(講演番号 : 28aSK-9)
  • Year and Date: 2007-03-28
• [Presentation] 超高エネルギーニュートリノ検出のための岩塩中電磁シャワーからの電波反射の研究 (2007)
  • Author(s): 荒川葉子、上條敏生、柴崎祐治、高山泰弘、千葉雅美、中村俊介、藤井政俊、安田修、矢吹文昭、天野晶夫、近匡、清水裕、竹岡義人、近重悠一、二宮壮介、内海倫明
  • Organizer: 日本物理学会2007年春季大会
  • Place of Presentation: 首都大学東京南大沢キャンパス(講演番号 : 28aSK-8)
  • Year and Date: 2007-03-28
• [Presentation] 超高エネルギーニュートリノの検出のための岩塩中電磁シャワーからの電波検出シミュレーション (2007)
  • Author(s): 中村俊介、荒川葉子、上條敏生、柴崎祐治、高山泰弘、千葉雅美、藤井政俊、安田修、矢吹文昭、天野晶夫、近匡、清水裕、竹岡義人、近重悠一、二宮壮介、内海倫明
  • Organizer: 日本物理学会2007年春季大会
  • Place of Presentation: 首都大学東京南大沢キャンパス(講演番号 : 28aSK-7)
  • Year and Date: 2007-03-28
• [Presentation] 超高エネルギーニュートリノ検出のためのUHF帯における天然岩塩試料の複素誘電率測定 (2007)
  • Author(s): 天野晶夫、近匡、清水裕、竹岡義人、近重悠一、二宮壮介、荒川葉子、上條敏生、柴崎祐治、高山泰弘、千葉雅美、中村俊介、藤井政俊、安田修、矢吹文昭、内海倫明
  • Organizer: 日本物理学会2007年春季大会
  • Place of Presentation: 首都大学東京南大沢キャンパス(講演番号 : 28aSK-6)
  • Year and Date: 2007-03-28
• [Presentation] 超高エネルギーニュートリノ検出のための電磁シャワー構造関数を用いた電波発生と検出 (2006)
  • Author(s): 渡邉勇介、千葉雅美, 上條敏生, 安田修、藤井政俊、高山泰弘、矢吹文昭、柴崎祐治、近重悠一、近匡、清水裕、竹岡義人、天野晶夫、二宮壮介、森聡史、内海倫明
  • Organizer: 日本物理学会第61回年次大会
  • Place of Presentation: 愛媛大学(講演番号 : 30aWL-9)
  • Year and Date: 2006-03-30
• [Presentation] 超高エネルギーニュートリノ検出のための、ファインマン公式を用いた岩塩中ダイポールアンテナによる電波検出 (2006)
  • Author(s): 柴崎祐治、高山泰弘、千葉雅美、藤井政俊、安田修、矢吹文昭、上條敏生、渡邉勇介、森聡史、天野晶夫、近匡、清水裕、竹岡義人、近重悠一、二宮壮介、内海倫明
  • Organizer: 日本物理学会第61回年次大会
  • Place of Presentation: 愛媛大学(講演番号 : 30aWL-8)
  • Year and Date: 2006-03-30
• [Presentation] 超高エネルギーニュートリノ検出のための天然岩塩試料の電波減衰長の測定 (2006)
  • Author(s): 森聡史、天野晶夫、近匡、清水裕、竹岡義人、近重悠一、二宮壮介、上條敏生、柴崎祐治、高山泰弘、千葉雅美、藤井政俊、安田修、矢吹文昭、渡邉勇介、内海倫明
  • Organizer: 日本物理学会第61回年次大会
  • Place of Presentation: 愛媛大学(講演番号 : 30aWL-7)
  • Year and Date: 2006-03-30
• [Presentation] UHF帯における試料挿入孔封鎖型摂動共振器を用いた複素誘電率測定法 (2005)
  • Author(s): 上條敏生、千葉雅美、天野晶夫、竹岡義人、近匡、近重悠一、清水裕
  • Organizer: 電子情報通信学会2005年エレクトロニクスソサイエティ大会
  • Place of Presentation: 北海道大学札幌キャンパス(C-2-44)
  • Year and Date: 2005-09-20
• [Presentation] (2005)
  • Author(s): 渡邉勇介、千葉雅美, 上條敏生, 安田修、近重悠一、近匡、清水裕、竹岡義人 、天野晶夫、二宮壮介、森聡史、
  • Organizer: 日本物理学会2005年秋季大会
  • Place of Presentation: 大阪市立大学杉本キャンパス(講演番号 : 14pSB-8)
  • Year and Date: 2005-09-14
• [Presentation] 超高エネルギーニュートリノ検出のための天然岩塩試料の電波減衰長データの解析 (2005)
  • Author(s): 竹岡義人、近重悠一、近匡、清水裕、天野晶夫、上條敏生、千葉雅美 、安田修 、渡邉勇介
  • Organizer: 日本物理学会2005年秋季大会
  • Place of Presentation: 大阪市立大学杉本キャンパス(講演番号 : 14pSB-9)
  • Year and Date: 2005-09-14
• [Remarks]
  • URL: http://www.jahep.org/technology/salt_neutrino.pdf
• [Remarks]
  • URL: http://hiug.jp/wave/snd/snd_intro_top.htm
• [Remarks]
  • URL: http://heal1.phys.metro-u.ac.jp/research/snd/snd.html