2010 Fiscal Year Annual Research Report
レニウムと超伝導検出器を用いたニュートリノ絶対質量の測定
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22684009
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
石野 宏和 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 准教授 (90323782)
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| Keywords | ニュートリノ / 超伝導検出器 / Superconducting Tunnel Junction |
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| Research Abstract |
平成22年度、主に超伝導検出器の設計・作製・評価を行うとともに、0.3K冷凍機の設計・購入・整備を行った。
本年度は、申請書においては超伝導検出器読み出し装置を購入する予定であったが、申請してから予算が認められるまでの半年の間に検出器に関する理解が進み、読み出し装置よりも平成23年度に購入予定であった冷凍機を早急に準備する方が研究の全体的な計画において得策であることが分かり、予定を変更して0.3K冷凍機の設計を開始した。冷凍機は予定通り納入された。平成23年度は読み出し装置を整備する予定である。また本年度は、電磁シミュレータを購入し、検出器の設計作業をより定量的に素早く行うことができるようになった。
検出器として純AlでできたSTJ(Superconducting Tunnel Junction)フォノン検出器を作製した。当初はニュートリノ実験に必要なエネルギー領域の5.9keVの55FeX線検出を目指して実験を遂行したが、冷凍機・読み出し装置からのノイズに埋もれてしまい測定が困難であることが分かった。そこで、まずエネルギーが3桁高い^<241>Amからのα線(約5MeV)の検出を行った。検出には成功し、検出器信号の大きさから約5～7%のフォノンが検出されたことが分かった。この検出は、単一の250×260μm2の面積を持つSTJのみから信号である。フォノン検出効率は低いが、将来STJの多重化読み出しを達成すれば、予想通りのフォノン検出効率を達成できると考える。また、より低エネルギー信号を検出するためにS/N比を上げる必要がある。そこで低温で動作するプリンアンプの準備を行っている。より検出効率の評価を正確に行うために、光ファイバーを極低温側に通し、フォトン検出を行う予定であったが、機材に問題が見つかり現在調整中である。
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