低バックグラウンド微細飛跡検出器による大深度地下実験室での暗黒物質探索実験

• 研究課題/領域番号: 19684005
• 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: 京都大学
• 研究代表者: 身内 賢太朗 (身内 賢太郎) 京都大学, 大学院・理学研究科, 助教 (80362440)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 24,700千円 (直接経費: 19,000千円、間接経費: 5,700千円); 2009年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2008年度: 16,120千円 (直接経費: 12,400千円、間接経費: 3,720千円); 2007年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
• キーワード: 暗黒物質 / 宇宙線 / 素粒子実験 / 大深度地下 / 測定技術 / 宇宙物理 / 放射線、X線、粒子線

研究概要

本研究では独自に開発した三次元飛跡検出器「マイクロTPC」を用いた方向に感度を持つ暗黒物質探索実験を行った。2008年に、地上の実験室で製作した検出器を神岡地下実験室へ設置して、地上実験より約5倍感度の高い暗黒物質探索実験を行った。(Physics Letters B 686(2010)11として成果を公表)。その後、更に10倍の感度向上を目指して感度の向上を行い、バックグラウンドの主要な成分となるガス中のラドン・環境ガンマ線の計数率がそれぞれ1/10以下に低減された事を確認した。

研究成果

• [雑誌論文] First underground results with NEWAGE-0.3a direction-sensitive dark matter detector (2010)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Miuchi, Hironobu Nishimura, Kaori Hattori, Naoki Higashi, Chihiro Ida, Satoshi Iwaki, Shigeto Kabuki, Hidetoshi Kubo, Shunsuke Kurosawa, Kiseki Nakamura, Joseph Parker, Tatsuya Sawano, Michiaki Takahashi, Toru Tanimori, Kojiro Taniue, Kazuki Ueno, Hiroyuki Sekiya, Atsushi Takeda, Ken'ichi Tsuchiya
  • 雑誌名: Atsushi Takada Phys.Lett.B 686 ページ: 11-17
• [雑誌論文] THE CASE FOR A DIRECTIONAL DARK MATTER DETECTOR AND THE STATUS OF CURRENT EXPERIMENTAL EFFORTS (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Ahlen, et.al. Kentaro Miuchi(112人中62番目)
  • 雑誌名: International Journal of Modern Physics A Vol.25, No.1 ページ: 1-51
• [雑誌論文] First underground results with NEWAGE-0.3a direction-sensitive dark matter detector (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Miuchi, 他20名
  • 雑誌名: Physics Letters B 巻: 686 ページ: 11-17
  • 査読あり
• [雑誌論文] THE CASE FOR A DIRECTIONAL DARK MATTER DETECTOR AND THE STATUS OF CURRENT EXPERIMENTAL EFFORTS (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Ahlen, 他112人中6番目
  • 雑誌名: International Journal of Modern Physics 巻: 25 ページ: 1-51
  • 査読あり
• [雑誌論文] Performance of the micro-PIC gaseous area detector in small-angle X-ray scattering experiments (2009)
  • 著者名/発表者名: Kaori Hattori, Kenichi Tsuchiya, Kazuki Ito, Yoko Okada, Kotaro Fujii, Hidetoshi Kubo, Kentaro Miuchi, Masaki Takata, Toru Tanimori, Hidehiro Uekusa
  • 雑誌名: J.Synchrotron Rad. 16 ページ: 231-236
• [雑誌論文] A Direction-Sensitive Dark Matter Search Experiment (NEWAGE) (2009)
  • 著者名/発表者名: Hironobu Nishimura, Kaori Hattori, Chihiro Ida, Satoru Iwaki, Shigeto Kabuki, Hidetoshi Kubo, Shunsuke Kurosawa, Kentaro Miuchi, Atsushi Takada, Toru Tanimori, Kazuki Ueno
  • 雑誌名: J.Phys.Soc.Jpn. 78 ページ: 218-220
• [雑誌論文] Tracking performance of the NEWAGE-0.3a direction-sensitive dark matter detetemator (2009)
  • 著者名/発表者名: Hironobu Nishimura, Kentaro Miuchi, Kaori Hattori, Satoru Iwaki, Chihiro Ida, Shigeto Kabuki, Hidetoshi Kubo, Shunsuke Kurosawa, Hiroyuki Sekiya, Atsushi Takada, Michiaki Takahashi, Atsushi Takeda, Toru Tanimori, Kenichi Tsuchiya, Kazuki Ueno
  • 雑誌名: Astroparticle Physics. 31 ページ: 185-191
• [雑誌論文] Tracking performance of the NEWAGE-0.3a direction-sensitive dark matter detector (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Nishimura, K.Miuchi, 他13名
  • 雑誌名: Astroparticle Physics 巻: 31 ページ: 185-191
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tracking performance of the NEWAGE-0.3a direction-sensitive dark matter detector (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Nishimura, K.Miuchi (15人中2番目), 他
  • 雑誌名: AstroparticlePhysics 31 ページ: 185-191
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Direction-Sensitive Dark Matter Search Experiment (NEWAGE) (2009)
  • 著者名/発表者名: H Nishimura, …, K Miuchi (13人中8番目), 他
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan Supplements (in press, 掲載決定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] NEWAGE (2008)
  • 著者名/発表者名: H Nishimura, …, K Miuchi (11人中8番目), 他
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Seires 120 ページ: 42025-3
• [雑誌論文] A Direction-Sensitive Dark Matter Search Experiment (NEWAGE) (2008)
  • 著者名/発表者名: H Nishimura ,…, K Miuchi (11人中8番目), 他
  • 雑誌名: PROCEEDINGS OF SCIENCE IDM2008 ページ: 9-4
• [雑誌論文] Direction-sensitive dark matter search results in a surface laboratory (2007)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Miuchi, Kaori Hattori, Shigeto Kabuki, Hidetoshi Kubo, Shunsuke Kurosawa, Hironobu Nishimura, Yoko Okada, Atsushi Takada, Toru Tanimori, Ken'ichi Tsuchiya, Kazuki Ueno, Hiroyuki Sekiya, Atsushi
  • 雑誌名: Takeda Phys.Lett. B654 ページ: 58-64
• [雑誌論文] Response of a Micro Pixel Chamber to heavy ions with the energy of several hundreds of MeV/n (2007)
  • 著者名/発表者名: Tsutomu Nagayoshi, Tadayoshi Doke, Yasunobu Fujita, Kaori Hattori, Koji Ishida, Jun Kikuchi, Hisashi Kitamura, Tatsuto Komiyama, Hidetoshi Kubo, Haruhisa Matsumoto, Kentaro Miuchi, Hironobu Nishimura, Kiwamu Saito, Shin-ichi Sasaki, Hiroyuki Sekiya, Atsushi Takada, Toru Tanimori, Kazuhiro Terasawa, d, Hiroko Tawara, Yukio Uchihori, Kazuki Ueno
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment Vol 5811-5812 ページ: 110-114
• [雑誌論文] Development and applications of a μ-PIC (2007)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Miuchi, Kaori Hattori, Shigeto Kabuki, Hidetoshi Kubo, Shunsuke Kurosawa, Hironobu Nishimura, Yoko Okada, Atsushi Takada, Toru Tanimori, Ken'ichi Tsuchiya, Kazuki Ueno, Hiroyuki Sekiya, Atsushi Takeda.
  • 雑誌名: "Radiation Detector and Their uses"Proceedings of the 21th Workshop on Raditaion Detector and Their uses, KEK-proceedings ページ: 49-55
• [雑誌論文] Performance of a Time-Projection-Chamber with a Large-Area Micro-Pixel-Chamber Readout (2007)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Miuchi, Kaori Hattori, Shigeto Kabuki, Hidetoshi Kubo, Shunsuke Kurosawa, Hironobu Nishimura, Atsushi Takada, Ken'ichi Tsuchiya, Yoko Okada, Toru Tanimori, Kazuki Ueno
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment 576 ページ: 43-46
• [雑誌論文] Development of Gaseous Tracking Devices for WIMPs Search (2007)
  • 著者名/発表者名: A.Takada, K.Hattori, S.Kabuki, H.Kubo, K.Miuchi, T.Nagayoshi, H.Nishimura, Y.Okada, R.Orito, H.Sekiya, A.Takeda, T.Tanimori, K.Ueno
  • 雑誌名: The 7th International Workshops on Position Sensitive Detectors (PSD7, Liverpool, England) Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A 573 573 ページ: 195-199
• [雑誌論文] Development of Gaseous Tracking Devices for WIMPs Search (2007)
  • 著者名/発表者名: H.Sekiya, K.Hattori, S.Kabuki, H.Kubo, K.Miuchi, T.Nagayoshi, H.Nishimura, Y.Okada, R.Orito, A.Takada, A.Takeda, T.Tanimori, K.Ueno
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A The 7th International Workshops on Position Sensitive Detectors (PSD7, Liverpool, England) 573 ページ: 204-207
• [雑誌論文] Direction-sensitive dark matter search results in a surface laboratory (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Miuchi, 他12名
  • 雑誌名: Physics Letters B 654 ページ: 58-64
  • 査読あり
• [雑誌論文] Response of a Micro Pixel Chamber to heavy ions with the energy of several hundreds of MeV/n (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Nagayoshi …K. Miuchi (21人中11番目) …
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A581 ページ: 110-114
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development and applications of a μ-PIC (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Miuchi, 他12名
  • 雑誌名: Radiation Detector and Their uses (KEK-proceedings) 21 ページ: 49-55
  • 査読あり
• [雑誌論文] Detector Performance of the NEWAGE experiment (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Miuchi, 他12名
  • 雑誌名: Proceedings of the 6th International Workshop on Identification of Dark Matter 6 ページ: 308-313
• [雑誌論文] Detection of neutron-induced events and neutron/γ-ray discrimination with an imaging capability of a P-channel X-ray CCD
  • 著者名/発表者名: Makoto Sawada, Hironori Matsumoto, Takeshi Go Tsuru, Kentaro Miuchi, Shigeto Kabuki
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A In Press
• [学会発表] μPICであれもこれも (2011)
  • 著者名/発表者名: 身内賢太朗
  • 学会等名: 第17回ICEPPシンポジウム
  • 発表場所: 白馬
  • 年月日: 2011-02-22
• [学会発表] QPIX (2010)
  • 著者名/発表者名: 身内賢太朗
  • 学会等名: 第7回MPGD研究会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2010-11-26
• [学会発表] 方向に感度を持った暗黒物質探索実験 (2010)
  • 著者名/発表者名: 身内賢太朗
  • 学会等名: NEWAGECRC将来計画シンポジウム
  • 発表場所: 東京大学柏キャンパス
  • 年月日: 2010-09-16
• [学会発表] NEWAGE実験18:2010年地下実験報告 (2010)
  • 著者名/発表者名: 身内賢太朗
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 九州工業大学戸畑キャンパス
  • 年月日: 2010-09-12
• [学会発表] NEWAGE実験17:ダークマター検出器の低圧ガスでの動作パラメータの最適化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中村輝石
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 九州工業大学戸畑キャンパス
  • 年月日: 2010-09-12
• [学会発表] NEWAGE実験16:原子核反跳飛跡の前後判定可能性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 身内賢太朗
  • 学会等名: 日本物理学会 第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学津山キャンパス
  • 年月日: 2010-03-23
• [学会発表] NEWAGE実験15:ガスの低圧化によるダークマター検出器の高感度化" (2010)
  • 著者名/発表者名: 中村輝石
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学津山キャンパス
  • 年月日: 2010-03-23
• [学会発表] NEWAGE実験16:原子核反跳飛跡の前後判定可能性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 身内賢太朗
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学津山キャンパス
  • 年月日: 2010-03-23
• [学会発表] 方向に感度を持った暗黒物質探索実験:NEWAGE (2010)
  • 著者名/発表者名: 身内賢太朗
  • 学会等名: 第16回ICEPPシンポジウム
  • 年月日: 2010-02-15
• [学会発表] ガス飛跡検出器による暗黒物質探索実験 (2009)
  • 著者名/発表者名: 身内賢太朗
  • 学会等名: 2009度宇宙線研究所共同利用研究成果発表研究会(東京大学宇宙線研究所)
  • 年月日: 2009-12-19
• [学会発表] QPIX (2009)
  • 著者名/発表者名: 身内賢太朗
  • 学会等名: 第6回MPGD研究会
  • 発表場所: 神戸大学
  • 年月日: 2009-12-12
• [学会発表] NEWAGE実験14: 地下実験報告5 (2009)
  • 著者名/発表者名: 身内賢太朗
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 甲南大学
  • 年月日: 2009-09-11
• [学会発表] NEWAGE実験14:地下実験報告5 (2009)
  • 著者名/発表者名: 身内賢太朗
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 甲南大学
  • 年月日: 2009-09-11
• [学会発表] NEWAGE (2009)
  • 著者名/発表者名: 身内賢太朗
  • 学会等名: CYGNUS2009
  • 発表場所: マサチューセッツ工科大学(USA)
  • 年月日: 2009-06-12
• [学会発表] NEWAGE 12神岡地下実験活動報告4 (2009)
  • 著者名/発表者名: 西村広展
  • 学会等名: 日本物理学会 第64回年次大会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2009-03-27
• [学会発表] Direction-sensitive direct dark matter search with micro-TPC (NEWAGE) (2009)
  • 著者名/発表者名: H Nishimura
  • 学会等名: The 1st international conference on Technology and Instrumentation in Particle Physics
  • 発表場所: つくば市・つくば国際会議場
  • 年月日: 2009-03-13
• [学会発表] NEWAGE -Direction-sensitive direct dark matter search (2009)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Miuchi
  • 学会等名: XXIX PHYSICS IN COLLISION-Kobe
  • 発表場所: Japan
• [学会発表] NEWAGE electronics upgrade & QPIX (2009)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Miuchi
  • 学会等名: Cygnus 2009 MIT
  • 発表場所: Boston, USA
• [学会発表] NEWAGE (2009)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Miuchi
  • 学会等名: Cygnus 2009 MIT
  • 発表場所: Boston, USA
• [学会発表] ガス検出器による暗黒物質探索実験 (2008)
  • 著者名/発表者名: 身内賢太朗
  • 学会等名: 東京大学宇宙線研究所共同利用研究会(東京大学宇宙線研究所)
  • 年月日: 2008-12-20
• [学会発表] ガス検出器による暗黒物質探索実験 (2008)
  • 著者名/発表者名: 身内賢太朗
  • 学会等名: 東京大学宇宙線研究所共同利用研究会
  • 発表場所: 東京大学宇宙線研究所
  • 年月日: 2008-12-20
• [学会発表] マイクロTPCの短飛跡角度分解能の測定 (2008)
  • 著者名/発表者名: 身内賢太朗
  • 学会等名: 第5回Micro Pattern Gas Detector研究会
  • 年月日: 2008-12-12
• [学会発表] QPIXプロジェクト (2008)
  • 著者名/発表者名: 身内賢太朗
  • 学会等名: 集積回路及び関連技術ワークショップ
  • 年月日: 2008-11-20
• [学会発表] 方向に感度を持つ暗黒物質探索実験:NEWAGE (2008)
  • 著者名/発表者名: 身内賢太朗
  • 学会等名: 第一回「アインシュタインの物理」でリンクする研究教育拠点研究会
  • 年月日: 2008-10-10
• [学会発表] 方向に感度を持つ暗黒物質探索実験:NEWAGE (2008)
  • 著者名/発表者名: 身内賢太朗
  • 学会等名: 第一回「アインシュタインの物理」でリンクする研究教育拠点 研究会
  • 発表場所: 大阪市立大学
  • 年月日: 2008-10-10
• [学会発表] NEWAGE実験11:高感度化へ向けてのR&D (2008)
  • 著者名/発表者名: 身内賢太朗
  • 学会等名: 日本物理学会2008年秋季大会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2008-09-20
• [学会発表] NEWAGE10神岡地下実験活動報告3 (2008)
  • 著者名/発表者名: 西村広展
  • 学会等名: 日本物理学会 2008年秋季大会
  • 発表場所: 山形大学小白川キャンパス
  • 年月日: 2008-09-20
• [学会発表] NEWAGE11高感度化のためのR&D (2008)
  • 著者名/発表者名: 身内賢太朗
  • 学会等名: 日本物理学会 2008年秋季大会
  • 発表場所: 山形大学小白川キャンパス
  • 年月日: 2008-09-20
• [学会発表] Direction-sensitive direct dark matter search ; NEWAGE Direction-sensitive direct dark matter search ; NEWAGE (2008)
  • 著者名/発表者名: H Nishimura
  • 学会等名: Identification of dark matter 2008
  • 発表場所: スウェーデン・ストックホルム
  • 年月日: 2008-08-20
• [学会発表] Direction-sensitive Dark Matter Search-NEWAGE- (2008)
  • 著者名/発表者名: K.Miuchi
  • 学会等名: Dark Energy and Dark Matter 2008
  • 発表場所: フランス・リヨン
  • 年月日: 2008-07-10
• [学会発表] NEWAGE～方向に感度を持った暗黒物質探索実験～ (2008)
  • 著者名/発表者名: 身内賢太朗
  • 学会等名: 第二回学術会議シンポジウム
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2008-06-01
• [学会発表] NEWAGE9 (2008)
  • 著者名/発表者名: 西村広展
  • 学会等名: 日本物理学会 第63回年次大会
  • 発表場所: 近畿大学本部キャンパス
  • 年月日: 2008-03-23
• [学会発表] Direction-sensitive Dark Matter Search-NEWAGE- (2008)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Miuchi
  • 学会等名: Dark Energy and Dark Matter
  • 発表場所: Lyon, France
• [学会発表] NEWAGE～方向に感度を持った暗黒物質探索実験～ (2008)
  • 著者名/発表者名: 身内賢太朗
  • 学会等名: 第二回学術会議シンポジウム
  • 発表場所: 東京大学小柴ホール
• [学会発表] ガス飛跡検出器による暗黒物質探索実験 (2007)
  • 著者名/発表者名: 身内賢太朗
  • 学会等名: 東京大学宇宙線研究所共同利用研究会
  • 発表場所: 東京大学宇宙線研究所
  • 年月日: 2007-12-14
• [学会発表] 方向に感度のあるWIMP直接探索実験:NEWAGE (2007)
  • 著者名/発表者名: 身内賢太朗
  • 学会等名: 暗黒物質と銀河構造
  • 発表場所: ウェルサンピア伊勢
  • 年月日: 2007-09-28
• [学会発表] NEWAGE8神岡地下実験活動報告 (2007)
  • 著者名/発表者名: 西村広展
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2007-09-23
• [学会発表] The NEWAGE experiment (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Nishimura
  • 学会等名: TAUP2007
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2007-09-12
• [学会発表] NEWAGE-fisrt experiment with a micro-patterned gaseous detector- (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Miuchi
  • 学会等名: Cygnus 2007
  • 発表場所: 英国・ブールビー
  • 年月日: 2007-07-23
• [学会発表] NEWAGE-A direction-sensitive dark matter search- (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Miuchi
  • 学会等名: Supersymmetry in 2010s
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2007-06-22
• [学会発表] NEWAGE-A direction-sensitive dark matter search- (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Miuchi
  • 学会等名: Double Beta Decay and Neutrinos 07
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2007-06-11
• [学会発表] 方向に感度のあるWIMP直接探索実験:NEWAGE (2007)
  • 著者名/発表者名: 身内賢太朗
  • 学会等名: 暗黒物質と銀河構造(ウェルサンピア伊勢)
• [学会発表] NEWAGE-fisrt experiment with a micro-patterned gaseous detector- (2007)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Miuchi
  • 学会等名: Cygnus
  • 発表場所: Boulby, UK
• [学会発表] NEWAGE -A direction-sensitive dark matter search (2007)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Miuchi
  • 学会等名: Supersymmetry in 2010s
  • 発表場所: Sapporo, Japan
• [学会発表] NEWAGE-A direction-sensitive dark matter search (2007)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Miuchi
  • 学会等名: Double Beta Decay and Neutrinos 07
  • 発表場所: Osaka, Japan
• [備考] ホームページ
  • URL: http://www-cr.scphys.kyoto-u.ac.jp/research/mu-PIC/NEWAGE/newage_e.htm
• [備考]
  • URL: http://www-cr.scphys.kyoto-u.ac.jp/research/mu-PIC/NEWAGE/newage_j.htm
• [備考]
  • URL: http://www-cr.scphys.kyoto-u.ac.jp/research/mu-PIC/NEWAGE/newage_e.htm