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次世代暗黒物質探索検出器の高感度化

研究課題

研究課題/領域番号 17K05465
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関東京大学

研究代表者

小林 兼好  東京大学, 宇宙線研究所, 特任助教 (70466861)

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
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード暗黒物質探索 / キセノン / 暗黒物質 / 表面バックグラウンド / ラドン
研究成果の概要

物質表面に放射性不純物、特に210鉛の付着のメカニズムの理解ができ、また付着のさせない方法の見通しがたった。エリア除電機により空気中のイオン化した放射性不純物が除去できることを利用し物質表面に210鉛を付着させない新しい方法を確立する見通しがたった。また、放射性不純物のなかでもさまざまな実験でバックグラウンド源となる空気中ラドンの濃度測定の静電捕集型検出器のバックグラウンドを減らして感度向上を行うめどがたった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

暗黒物質は宇宙の質量の約4分の3を占めるがその正体はなぞのままである。この暗黒物質を探索実験では検出器部材に含まれる、または付着した放射性不純物が暗黒物質の信号を疑似的に作るため、放射性不純物の除去、付着させないことが実験を成功させるカギとなる。本研究により表面に放射性不純物を付着させない方法確立への見通しがたった。また、放射性不純物のなかでも重要なラドンの濃度測定の感度向上のめどがたった。

報告書

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

    (8件)

すべて 2019 2018 2017 その他

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

  • [雑誌論文] A direct dark matter search in XMASS-I2019

    • 著者名/発表者名
      K. Abe et al.
    • 雑誌名

      Physics Letters B

      巻: B789 ページ: 45-53

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2018.10.070

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Surface and bulk Pb210/Po210 contamination study on copper and PTFE using low background alpha counter2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuyoshi Kobayashi
    • 学会等名
      Low Radioactivity Techniques 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Latest results from XMASS2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuyoshi Kobayashi
    • 学会等名
      5th international conference on the Dark Side of the Universe
    • 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] Dark matter searches in XMASS2018

    • 著者名/発表者名
      小林兼好
    • 学会等名
      XXXIX International Conference on High Energy Physics
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 液体キセノンを用いた暗黒物質探索2018

    • 著者名/発表者名
      小林兼好
    • 学会等名
      平成30年度東京大学宇宙線研究所共同利用研究成果発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Recent results with XMASS2017

    • 著者名/発表者名
      小林兼好
    • 学会等名
      Exploring the Dark Universe
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 検出器表面バックグラウンド2017

    • 著者名/発表者名
      小林兼好
    • 学会等名
      新学術宇宙の歴史をひもとく地下素粒子原子核研究:第9回B02班若手研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] XMASS

    • URL

      http://www-sk.icrr.u-tokyo.ac.jp/xmass/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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