ニュートリノ研究のための発光波長の異なる２層型液体シンチレータ検出器の開発

• 研究課題/領域番号: 15K13472
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 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)
• 研究協力者: 林 歩美
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2016年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2015年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
• キーワード: シンチレーション検出器開発 / ニュートリノ / 素粒子実験

研究成果の概要

発光波長に感度を持つ光センサーを用いた２層型液体シンチレータ検出器の発光点識別によるバックグラウンド削減を実現するため、小型プロトタイプ検出器の製作と性能評価を行った。波長変換プレートと光電子増倍管を組み合わせた光センサーを用いて発光波長の異なる液体シンチレータの光子計数を行い、シミュレーションで予測した識別能が得られることを確認した。この結果、大型検出器において発光点識別を実現するための装置設計が詳細に検討できるようになった。

研究成果

• [国際共同研究] University of California, Berkeley/Lawrence Berkeley National Laboratory/Massachusetts Institute of Technology(米国)
• [国際共同研究] University of Amsterdam(オランダ)
• [国際共同研究] University of California, Berkeley/Lawrence Berkeley National Laboratory/University of California, Los Angels(米国)
• [国際共同研究] University of Amsterdam(オランダ)
• [雑誌論文] Search for Majorana Neutrinos Near the Inverted Mass Hierarchy Region with KamLAND-Zen (2016)
  • 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
  • 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-Zen (2015)
  • 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
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] Broad Overview of Neutrino Physics (2016)
  • 著者名/発表者名: 清水格
  • 学会等名: International Workshop：Neutrino Research and Thermal Evolution of the Earth
  • 発表場所: 東北大学（宮城県・仙台市）
  • 年月日: 2016-10-25
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 発光波長の異なる2層型液体シンチレータ検出器のための波長変換プレートの開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 林歩美
  • 学会等名: 日本物理学会第72回春季大会
  • 発表場所: 宮崎大学 （宮崎県・宮崎市）
  • 年月日: 2016-09-21
• [学会発表] Double Beta Decay (2016)
  • 著者名/発表者名: 清水格
  • 学会等名: PhyStat-ν Workshop
  • 発表場所: IPMU（千葉県・柏市）
  • 年月日: 2016-05-30
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] KamLAND and KamLAND-Zen (2016)
  • 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
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Matter Dominated Universe and Majorana Neutrino (2015)
  • 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
  • 招待講演
• [学会発表] Neutrino Mass Measurement in Asia (2015)
  • 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
  • 国際学会 / 招待講演
• [備考] カムランド
  • URL: http://www.awa.tohoku.ac.jp/kamland/