キセノンからの放射性ラドンの除去の研究

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25400297
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 小川 洋 東京大学, 宇宙線研究所, 助教 (20374910)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 暗黒物質 / 低バックグラウンド技術 / ラドン / キセノン純化

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、XMASS実験における暗黒物質探索において、バックグラウンド源となる、キセノン中に含まれるラドンを超低バックグラウンドなフィルターへの吸着によって除去する技術を開発することである。これによって、XMASS実験における暗黒物質探索感度を上げることを目標とする。また、キセノンを用いた暗黒物質探索実験、２重ベータ崩壊実験などの超低バックグラウンド環境での実験の感度向上に重要な要素となる。
平成２６年度は、フィルター候補の選定の継続と共に、ラドン除去、検出装置用関連設備の設計、購入を行った。本研究では、キセノンからのラドン除去の観測だけでなく、フィルター部材自身からのラドンの湧き出しを極限まで抑える必要がある。そのために超低バックグラウンド環境に耐えうる配管設備、高感度ラドン測定器の感度補正のための環境モニター用の設備をそろえた。例えば露点トランスミッタは、ラドン検出器の検出効率の見積もる為に必要となる。また、外部からの不純物混入を防ぐために、VCR配管が必要となる。この設備に、ラドン除去用にカスタマイズしたフィルター系、冷却系、ラドン検出系を組み合わせて、ラドンを含有するキセノンを低温化、循環して、キセノンによるラドン除去試験を実施する予定である。ラドン除去フィルターの性能を確認するため、フィルター部材、長さ、温度、キセノン流量を調節できるようにし、ラドン除去のために適正なパラメータをとることとなる。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

フィルターの選定を完了してないことと、高感度ラドン測定のための周辺環境設備の選定があり、冷却系まで手が回らず、循環試験まで実施できなかった。本年度、循環試験の予定である。

Strategy for Future Research Activity

フィルターの選定を完了し、冷却系（チェンバー）の製作を行い、すみやかに循環試験を実施する予定である。また、関連研究会において、研究状況を発表する予定である。

Causes of Carryover

平成２６年度は、周辺機器の購入にとどまり、当初予定していた、ラドン除去装置用冷却系チェンバーや、フィルターの製作にいたらなかった。

Expenditure Plan for Carryover Budget

ラドン除去装置用冷却系チェンバーや、フィルターの製作、ラドン除去試験のランニングコストとして使用する予定である。