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新光検出システム確立で目指す大型ニュートリノ・核子崩壊検出装置の高性能化

研究課題

研究課題/領域番号 18K13559
研究種目

若手研究

配分区分基金
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
研究機関慶應義塾大学 (2019-2021)
東京大学 (2018)

研究代表者

西村 康宏  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (40648119)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワード検出器較正 / ニュートリノ / 光検出器 / 光源 / 核子崩壊
研究成果の概要

ニュートリノ・核子崩壊物理を探る次世代のハイパーカミオカンデ実験で重要な大口径光電子増倍管の実証測定と、検出精度を高める較正装置の研究を行った。ここで用いる新型光電子増倍管の光検出性能は従来より2倍以上に向上しており、この性能をスーパーカミオカンデ内で実測した。また、この高性能を引き出すために精度の良い時間較正が必要となり、パルス光の時間幅を保ったまま一様な光量を照射できるデフューザーボール光源を開発した。パルス光の時間特性を損なわず拡散する最適化を検討し、小型な拡散樹脂により一様な照射が可能となった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

国際規模の新たなニュートリノ研究拠点が国内外で計画されている中、今後のニュートリノ・核子崩壊研究は大統計の事象数による高精度測定が必要となる。大型検出器の広い光検出領域で検出精度を高めるには、短パルス光を一様に照射する光源が重要であり、他の大型実験でも転用を見込める。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2022 2019 2018

すべて 学会発表 (8件) (うち国際学会 5件、 招待講演 4件)

  • [学会発表] 大型水チェレンコフ検出器の較正に用いる光拡散ボールの性能向上2022

    • 著者名/発表者名
      岡崎玲大、西村康宏
    • 学会等名
      新学術領域「ニュートリノで拓く素粒子と宇宙」 研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ハイパーカミオカンデの光検出器高感度化2019

    • 著者名/発表者名
      西村康宏
    • 学会等名
      Scintillator for Medical, Astroparticle and environmental Radiation Technologies
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 100万トン水チェレンコフ検出器(ハイパーカミオカンデ)の開発研究2019

    • 著者名/発表者名
      西村康宏
    • 学会等名
      令和元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
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Photo sensor developments for neutrino experiments2019

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro NISHIMURA
    • 学会等名
      The 21st International Workshop on Neutrinos from Accelerators
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] New Large Aperture Photodetectors for a Water Cherenkov Detector2019

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Nishimura
    • 学会等名
      The 16th Vienna Conference on Instrumentation
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of 50 cm Photo-Detectors for Hyper-Kamiokande2018

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Nishimura
    • 学会等名
      The 39th 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] The Hyper-Kamiokande Photodetector System using new 50 cm Photomultiplier Tubes2018

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Nishimura
    • 学会等名
      New and Enhanced Photosensor Technologies for Underground/underwater Neutrino Experiments
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Large Aperture Photodetectors for Water Cherenkov Detectors2018

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Nishimura
    • 学会等名
      Theory Meeting Experiment symposium
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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