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高発光液体シンチレータ検出器によるマヨラナニュートリノ質量の研究

研究課題

研究課題/領域番号 15H03649
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関東北大学

研究代表者

清水 格  東北大学, ニュートリノ科学研究センター, 准教授 (10400227)

連携研究者 古賀 真之  東北大学, ニュートリノ科学研究センター, 准教授 (90343029)
池田 晴雄  東北大学, ニュートリノ科学研究センター, 助教 (90400233)
丸藤 亜寿紗  東北大学, ニュートリノ科学研究センター, 教育研究支援者 (20704399)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
16,510千円 (直接経費: 12,700千円、間接経費: 3,810千円)
2017年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2016年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
2015年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワードニュートリノ / 素粒子実験 / 実験核物理 / 液体シンチレータ開発
研究成果の概要

ニュートリノが持つマヨラナ質量を高感度測定するための液体シンチレータ検出器開発を行った。その結果、液体シンチレータ原料に含まれる吸光不純物に対して、モレキュラーシーブや活性炭による吸着純化が有効であり、シンチレータとしての性能が大きく向上することが判明した。純化によって発光量と光透過率が増加したことで、目標としていた検出器の高性能化を達成した。本研究によって大型検出器製作にかかるコストが大幅に抑えられたことから、液体シンチレータ検出器によってマヨラナ質量の観測が実現する可能性が高まった。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 4件、 招待講演 8件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] University of California, Berkeley/Lawrence Berkeley National Laboratory/Massachusetts Institute of Technology(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Amsterdam(オランダ)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] University of California, Berkeley/Lawrence Berkeley National Laboratory/Massachusetts Institute of Technology(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Amsterdam(オランダ)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] University of California, Berkeley/Lawrence Berkeley National Laboratory/University of California, Los Angels(米国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Amsterdam(オランダ)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Search for Majorana Neutrinos Near the Inverted Mass Hierarchy Region with KamLAND-Zen2016

    • 著者名/発表者名
      清水格
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 117 号: 8 ページ: 082503-082503

    • DOI

      10.1103/physrevlett.117.082503

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Results from KamLAND-Zen2015

    • 著者名/発表者名
      清水格
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings

      巻: 1666 ページ: 170003-170003

    • DOI

      10.1063/1.4915593

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] New Liquid Scintillator Detector to Search for Neutrinoless Double Beta Decay of 136Xe2018

    • 著者名/発表者名
      清水格
    • 学会等名
      Workshop for Unification and Development of the Neutrino Science Frontier (2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 公募研究:メタルスカベンジャーによる液体シンチレータ検出器の極低放射能化2017

    • 著者名/発表者名
      清水格
    • 学会等名
      「宇宙の歴史をひもとく地下素粒子原子核研究」2017年領域研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] KamLAND2-Zen実験で用いる新液体シンチレータの活性炭による吸着純化2017

    • 著者名/発表者名
      上澤康平
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ニュートリノ実験のための低放射能化2017

    • 著者名/発表者名
      清水格
    • 学会等名
      第9回アルファ放射体実験室利用研究会合同研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Broad Overview of Neutrino Physics2017

    • 著者名/発表者名
      清水格
    • 学会等名
      International Workshop:Neutrino Research and Thermal Evolution of the Earth
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] KamLAND and KamLAND-Zen2016

    • 著者名/発表者名
      清水格
    • 学会等名
      Frontiers of liquid Scintillator Technology (FroST16)
    • 発表場所
      Chicago(米国)
    • 年月日
      2016-03-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Double Beta Decay2016

    • 著者名/発表者名
      清水格
    • 学会等名
      PhyStat-ν Workshop
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] KamLAND2-Zen実験用液体シンチレータ開発の現状2015

    • 著者名/発表者名
      大浦
    • 学会等名
      日本物理学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      大阪市立大学(大阪市)
    • 年月日
      2015-09-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Matter Dominated Universe and Majorana Neutrino2015

    • 著者名/発表者名
      清水格
    • 学会等名
      Joint symposium by three innovative areas: Gravitational Wave Source / Underground Particle-Nuclear Research / Neutron Star Matter "Universe and Astronomical Objects Uncovered by Multi-Fold Approach"
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 年月日
      2015-07-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Neutrino Mass Measurements Asia2015

    • 著者名/発表者名
      清水格
    • 学会等名
      Second International Meeting for Large Neutrino Infrastructures
    • 発表場所
      Chicago(米国)
    • 年月日
      2015-04-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] カムランド

    • URL

      http://www.awa.tohoku.ac.jp/kamland/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書 2015 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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