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方向の情報を付加した新型検出器による超高感度ニュートリノレス二重ベータ崩壊探索

研究課題

研究課題/領域番号 17H04834
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
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

上島 考太  東北大学, ニュートリノ科学研究センター, 助教 (80605379)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
25,090千円 (直接経費: 19,300千円、間接経費: 5,790千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 11,310千円 (直接経費: 8,700千円、間接経費: 2,610千円)
2017年度: 12,220千円 (直接経費: 9,400千円、間接経費: 2,820千円)
キーワード波長変換剤 / 二重ベータ崩壊 / 液体キセノン / 方向検出 / 波長変換材 / ニュートリノ
研究成果の概要

ニュートリノを放出しない二重ベータ崩壊探索のための新しい液体キセノン検出器の研究開発を行なった。検出器は新型プラスチックシンチレータ容器に液体キセノンを導入したものである。液体キセノンのシンチレーション光を新たに開発したプラシン容器の内面で175nm(VUV)から可視光に変換し検出した。また波長変換された液体キセノンの発光波形とプラシン容器の発光波形の違いを利用して大きくBGを低減できることを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

新しい液体キセノン検出器を開発した。液体キセノンのシンチレーション光をプラシン容器内面で波長変換することで、液体キセノンの発光波形は、波形の立ち上がり成分が緩やかになり、立ち上がりの早いチェレンコフ光と区別して検出しやすくなる。液体キセノンの発光波形に埋もれた、チェレンコフ光成分を抽出することにより、液体キセノン検出器に方向の情報を付加でき、将来究極のBGとなる8B太陽ニュートリノ低減に向けた研究開発を行なった。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2020 2019 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 5件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Liquid Xenon detector R&D for 0ν2β search (KamXP)2020

    • 著者名/発表者名
      Kota Ueshima
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 1468 号: 1 ページ: 012138-012138

    • DOI

      10.1088/1742-6596/1468/1/012138

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Neutrinoless Double Beta Decay Status and Prospects2020

    • 著者名/発表者名
      Kota Ueshima
    • 学会等名
      3rd World Summit on Exploring the Dark Side of Universe (remote talk)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Experimental status of neutrinoless double beta decay searches2019

    • 著者名/発表者名
      Kota Ueshima
    • 学会等名
      3 neutrinos and beyond
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Liquid Xenon detector R&D for 0v2b search (KamXP)2019

    • 著者名/発表者名
      Kota Ueshima
    • 学会等名
      Topics in Astroparticle and Underground Physics (TAUP2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 0v2b探索に向けた液体キセノン検出器の研究開発2019

    • 著者名/発表者名
      上島考太
    • 学会等名
      日本物理学会 2019年秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Liquid Xenon detector R&D for 0v2b search (poster)2019

    • 著者名/発表者名
      Kota Ueshima
    • 学会等名
      Revealing the history of the universe with underground particle and nuclear research 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 0v2b探索に向けた液体キセノン検出器開発 (poster)2019

    • 著者名/発表者名
      上島考太
    • 学会等名
      第5回極低放射能技術研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] KamLAND-Zen Results and purification methods2017

    • 著者名/発表者名
      Kota Ueshima
    • 学会等名
      XeSAT2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 高圧液体キセノンを用いた0ν2β探索の基礎研究2017

    • 著者名/発表者名
      上島 考太
    • 学会等名
      新学術地下素核研究 2017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] 高圧キセノンシンチレータ2017

    • 著者名/発表者名
      上島 考太
    • 学会等名
      2017年度CRC将来計画タウンミーティング
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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