| 研究課題/領域番号 |
18H01222
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分15020:素粒子、原子核、宇宙線および宇宙物理に関連する実験
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
飯田 崇史 筑波大学, 数理物質系, 助教 (40722905)
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| 研究分担者 |
小川 泉 福井大学, 学術研究院工学系部門, 准教授 (20294142)
吉野 将生 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (30789938)
鎌田 圭 東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 准教授 (60639649)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2020年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2019年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2018年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
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| キーワード | ニュートリノ / 暗黒物質 / 無機シンチレータ / ヨウ化カルシウム / 低温特性 / 波形弁別能 / 二重ベータ崩壊 / 粒子識別 / 波形弁別 |
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| 研究成果の概要 |
本研究ではヨウ化カルシウム（CaI2 ）シンチレータを実用化し、将来的にこれを用いた高感度の暗黒物質探索・二重ベータ崩壊探索実験を立ち上げることを目指している。実験の高感度化には、一般的に「低閾値・高分解能、 大型化、 低バックグラウンド（ＢＧ）」の3本柱が重要となる。我々はCaI2 結晶作成に成功し、NaI(Tl)の2.7倍という大発光量を得て、低閾値・高分解能が達成可能なことを示した。大型化に関してはCaI2 専用の炉を立ち上げ結晶育成速度を加速し、2インチサイズ結晶を開発した。また波形弁別法による低BG技術の基礎研究を行い、CaI2の非常に高い粒子識別能を示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、暗黒物質探索や二重ベータ崩壊研究といった基礎物理の研究に利用可能な大発光量のCaI2シンチレータ開発に取り組んだ。これらの研究を行うためには、低閾値・高分解能、大型、 低バックグラウンドの検出器が必要となる。本研究により、大型結晶の育成と低バックグラウンド技術の確立に成功した。この新たなシンチレータは、我々の目指す基礎物理実験のみならず、エネルギーや医療といった実用的な分野でも利用できる可能性がある。
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