2009 Fiscal Year Annual Research Report
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21244034
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
岸本 忠史 Osaka University, 大学院・理学研究科, 教授 (90134808)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小川 泉 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教 (20294142)
能町 正治 大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (90208299)
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| Keywords | 実験核物理 / 素粒子実験 / 放射線、X線、粒子線 / 二重ベータ崩壊 / ニュートリノ / シンチレータ / 超低バックグラウンド測定 / 同位体濃縮 |
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| Research Abstract |
本研究ではCANDLES III (UG)検出器を建設し、^<48>Caの2重ベータ崩壊の研究を行う。神岡地下実験室に設置し3年程度の観測により、有効マヨラナニュートリノ質量(<m_v>)にして0.5eV程度の感度を持つ実験を行うことを目的としている。本年度は以下のことを行った。
1. CANDLES III(地上版)建設を完了し、プロトタイプ検出器として大阪大学理学研究科附属原子核実験施設に設置し、特性を確認した。宇宙線のバックグランドが非常に多い地上でバックグランド排除能力を調べ、地下に設置したとき、ほぼ予定通りの性能が出ることを確認した。
2. 実際の観測は地下で行う。このため、東大宇宙線研究所によって神岡宇宙素粒子実験施設に掘削された実験室用の穴を実験室として整備し、検出器本体タンクや液体シンチレータ純化装置等の周辺機器を設置した。クリーンな環境にするため、使用する機器の材料の選定と洗浄を入念に行った。
3. 装置の感度を決めるパラメータであるCaF_2結晶量を地上版での10cm立方60個から、地下版(CANDLES III (UG))では100個設置出来るようにし、必要な整備を行った。
4. 大阪でのプロトタイプ検出器の各種パーツを分解し、神岡へ輸送してCANDLES III (UG)装置内外に設置した。具体的には主検出器であるCaF_2結晶と大型PMT・測定回路類である。
5. 測定回路類を別室のエレキハット内に設置し、CANDLES III装置と配線した。
6. 組み立て・設置が終了した段階で、危険物一般取扱所として消防署の検査を受け、認可を得た。
7. 装置内に純水と液体シンチレータをそれぞれの層に注入した。
装置はほぼ完成したので試運転を行う所であったが、PMTが破損する事故があった。このため数カ月の遅れを余儀なくされた。現在ほぼ復活しており、来年度早々には予備的な測定に入る。なお事故原因を十分解明し、同様な事故が起こることが無いような対策を講じた。
他にクラウン・エーテル樹脂を用いた同位体濃縮を東工大のグループと協力して進め、カラムを通す実験を200mまで行い、30%程度の濃縮度まで確認した。
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