大型液体キセノン検出器を用いた宇宙暗黒物質及び新現象の研究

2022 Fiscal Year Comments on the Screening Results

• Project/Area Number: 22H00127
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 15:Particle-, nuclear-, astro-physics, and related fields
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 山下 雅樹 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 特任准教授 (10504574)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 柿内 秀樹 公益財団法人環境科学技術研究所, 環境影響研究部, 研究員 (20715479) ; 風間 慎吾 名古屋大学, 素粒子宇宙起源研究所, 准教授 (40736592) ; 小林 雅俊 名古屋大学, 素粒子宇宙起源研究所, 特任助教 (50824059) ; 小川 洋 日本大学, 理工学部, 助手 (20374910) ; BUI TUANKHAI 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 特任研究員 (50897337)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2026-03-31

Summary of the Research Project

XENONnT実験キセノン純化装置をアップグレードしトリチウムの定量測定およびその除去を目指し史上最高感度での暗黒物質・新物理の探索を行う。光検出器において新規液体キセノン用SiPMの開発を行いDARWIN高感度化のためにダークノイズ及び放射能低減を行う。以上の成果をもとにDARWIN実験の最終デザイン・考察を行う。

Scientific Significance and Expected Research Achievements

トリチウムの専門家と液体キセノンを用いた暗黒物質探索に実績を持つ研究者が組むことにより、既存の実験での高度化と次世代実験の設計を行う独自性を有する研究である。光センサーの部材からの(α、n)反応による中性子バックグラウンドやトリチウム事象等、暗黒物質探索における背景事象の正確な評価・削減が見込まれ、暗黒物質探索の高度化が期待できる。