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二重ベータ崩壊検出用の高分解能ゲルマニューム室温液イオン・チェンバーの開発研究

研究課題

研究課題/領域番号 02452018
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 核・宇宙線・素粒子
研究機関東北大学

研究代表者

湯田 春雄  東北大学, 理学部, 教授 (90108457)

研究分担者 増田 公明  埼玉衛生短期大学, 一般教養, 講師 (40173744)
末包 文彦  東北大学, 理学部, 助手 (10196678)
長谷川 勝夫  東北大学, 理学部, 助教授 (70004463)
阿部 浩也  東北大学, 理学部, 助教授 (60004412)
研究期間 (年度) 1990 – 1992
研究課題ステータス 完了 (1992年度)
配分額 *注記
5,500千円 (直接経費: 5,500千円)
1992年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1991年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1990年度: 3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
キーワード素粒子 / ベーター崩壊 / 粒子検出器 / ニュートリノ / 電子 / イオン・チェンバー / カロリメーター / ベ-タ-崩壊 / ニュ-トリノ / イオン・チェンバ- / カロリメ-タ-
研究概要

ニュートリノを伴わない二重ベータ崩壊は、ニュートリノ質量と関連するため、多くの研究が行われている。本研究は、^<76>Geを含む室温液体TMGを媒体とするイオン・チェンバーを製作し、TMG液体中の^<76>Ge二重ベータ崩壊を検出しようとするもので、そのためTMGイオン・チェンバーを製作し、^<207>Biアイソトープからの976KeV電子線信号の観測を行い、そのエネルギー分解能の向上を計る事を目的とする。この種類のチェンバーは液体の純度0.1ppm以下が要求されるため、初年度は(1)液体の純化、(2)高圧電源及び信号読み取り回路、(3)信号観測を主として行った。信号観測のためにチェンバー内の平行二極板のカソード極板に^<207>Biアイソトープを融着させ、それからの976KeV電子線の観測に初めて成功した。このイオン・チェンバーの測定法はパルス測定法と呼ばれ、この方法では世界で初めての観測結果であり、論文として公表した。
次年度はエネルギー分解能を向上させるため、グリッド板(φ20μmワイヤー、間隔250μm)を平行二極板間に挿入し、テストを行ったが、チェンバーからの出力信号が10^<-15>クーロン程度であるためノイズが大きく信号観測が因難であった。そのため、最終年度はノイズ減少のためシールド箱を制作し、種々のノイズ対策を行い、^<207>Biの976KeVの信号を観測した。結果として、グリッド挿入により適正な電場をアノード・グリッド間に印可することにより、エネルギー分解能はO/E≒17%となり、グリッドを使用しない場合(19%)と比較して多少の向上が計られた。しかし^<76>Geの二重ベータ崩壊を観測するためには、更に分解能の向上が必要である。しかし、使用されたTMGが電子寿命4μsの短いものであるため、グリッドの効果を有効に見ることが出来なかったが、更に、電子寿命を長くして、エネルギー分解能を向上することが可能と思われる。

報告書

(4件)
  • 1992 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1991 実績報告書
  • 1990 実績報告書

研究成果

(21件)

すべて その他

すべて 文献書誌

  • [文献書誌] 湯田、阿部、長谷川、末包、増田、他7名: "Signal Observation from a pulsed Ionization Chamber Filled with Tetramethyl Germanium" Journal of Japanese Applied Physics. 30. 525-527 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Masuda et al. 他7名: "Measurement of Liquid Scintillation from Heavy Ion Using a Silicon Photodiode" Nuclear Instrument and Method. A309. 489-496 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] B.Aubert、湯田 他20名: "Componsation studies of a Lead/TMP Calorimeter" Nuclear Instrument and Method. A313. 357-366 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Masuda、H.Yuta 他19名: "Characteristics an ionization chamber using tetramethyl germanium" Nuclear Instrument and Method. A313. 357-366 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Hoshi、H.Yuta 他13名: "Free-Ion Yield for Tetramethylsiane and Tetramethyl germanium" IEEE. (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Yuta et al.: "Signal Observation from a pulsed Ionization Chamber Filled with Tetramethyl Germanium" Journal of Japanese Applied Physics. 30. 525-527 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Masuda et al.: "Measurement of Liquid Xenon Scintillation from Heavy Ion Using a Silicon Photodiode" Nuclear Instrument and Method. A309. 489-496 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] B.Aubert et al.: "Composition studies of a Lead/TMP Calorimeter" Nuclear Instrument and Method. A313. 357-366 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Masuda et al.: "Characteristics an ionization chamber using tetramethyl germanium" Nuclear Instrument and Method. A313. 357-366 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Hoshi et al.: "Free-Ion Yield for Tetramethylsiane and Tetramethyl germanium" IEEE. (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 湯田、阿部、長谷川、末包、増田、他7名: "Signal Observation from a pulsed Ionization Chamber Filled with Tetramethyl Germanium" Journal of Japanese Applied Physics. 30. 525-527 (1991)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] K.Masuda et al.他7名: "Measurement of Liquid Xenon Scintillation from Heavy Ion Using a Silicon Photodiode" Nuclear Instrument and Method. A309. 489-496 (1991)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] B.Aubert、湯田 他20名: "Componsation studies of a Lead/TMP Calorimeter" Nuclear Instrument and Method. A313. 357-366 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] K.Masuda、H.Yuta 他19名: "Characteristics an ionization chamber using tetramethyl germanium" Nuclear Instrument and Method. A313. 357-366 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Hoshi、H.Yuta 他13名: "Free-Ion Yield for Tetramethylsiane and Tetramethyl germanium" IEEE. (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] D.Aston,阿部,長谷川,末包,湯田,他38名: "Production of 400 Mirrors with High VUV Reflectivity for Use in the SLD Cerenkov Ring Imaging Detector" Nuclear Instrument and Method. A300. 501-510 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 湯田,阿部,長谷川,末包,増田,他7名: "Signal Observation from a pulsed Ionization Chamber Filled with Tetramethyl Germanicum" Journal of Japanese Applied Physics. 30. 525-527 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] K.Masuda et al.: "Measurement of Liquid Xenon Scintillation from Heavy.Ion Using a Silicon Photodiode" Nuclear Instrument and Method. A309. 489-496 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] H.Yuta,K.Abe,K.Hasegawa et al: "Signal obserbation from a pulsed Ionization chamber Filled with Tetramethyl Germanium" JAPP Letters. 30. 525-527 (1991)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] P.Antilogus et al.,: "Monitor and Control System for the SLD Cherenkov RingーImaging Detector" Nuclear Instrumeut and Method. A293. 136-144 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kitagaki,H.Yuta etal,: "study of νd→μ^-PPs and νd→μ^-△^<++>(1232)n_s using the BNL 7ーfoot deuteriumーfilled bubble chamber" Physical Review D. 42. 1331-1338 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書

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公開日: 1990-03-31   更新日: 2016-04-21  

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