2010 Fiscal Year Annual Research Report
次世代二重ベータ崩壊実験用高エネルギー分解能システムの開発研究
| Project/Area Number |
22340060
|
|---|
| Research Institution | University of Fukui |
|---|
Principal Investigator |
小川 泉 福井大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (20294142)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岸本 忠史 大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (90134808)
|
|---|
| 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 |
|---|
| Research Abstract |
本年度はCaF_2結晶・波長変換層・液体シンチレーダなどについて、低温環境下での特性を詳細に調べた。CaF_2シンチレータは低温で発光量・時定数ともに増大することが分かっている。一方、CANDLES装置で使用する液体シンチレータ及び波長変換層の発光量・時定数などの温度依存性については未測定であった。本年度は、これらPMT・シンチレータ等を様々な温度に冷却可能なテストベンチを製作し、前記パラメータの温度依存性測定を行った。まず液体シンチレータの凝固点が-70℃以下であることを測定・確認し、この結果を基に室温から-50℃までの発光量・時定数などの温度依存性測定を行った。結果は、室温から-30℃付近までで1割強の発光量の増加が認められたが、それ以下の温度では逆に発光量は低下するというものであった。これは光学グリースの温度低下に伴う性能低下だと考えられており、確認のための試験を行う予定である。時定数は現在の測定精度内では変化が見られなかった。続いてCaF_2結晶の周囲を波長変換層で覆ったCaF_2モジュールで-10℃までの冷却実験を行い、発光量の増大が確認された。今後は時定数も含めた、より低温での温度依存性測定を続ける予定である。
PMT用のライトパイプに関しては、本年度はLCD用反射フィルムと銀ミラーフィルムについて、水中での様々な反射角における反射率を測定し、その結果に基づいたシミュレーションコードを作成した。数種の口径のライトパイプを試作し、これを用いた測定とシミュレーション結果とを比較することによって、シミュレーションの精度を高めた。チューニング済みのシミュレーションコードを用いることにより、CANDLESデザイン(液体シンチレータ中に波長変換層付CaF_2結晶を設置)に最適なライトパイプ形状を得た。これに基づき、現在実機の製作にとりかかろうとしている。
|
