宇宙暗黒物質の研究

• 研究課題/領域番号: 19GS0204
• 研究種目: 学術創成研究費
• 配分区分: 補助金
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 鈴木 洋一郎 東京大学, 宇宙線研究所, 教授 (70144425)
• 研究分担者: 森山 茂栄 東京大学, 宇宙線研究所, 准教授 (50313044) ; 中畑 雅行 東京大学, 宇宙線研究所, 教授 (70192672) ; 小汐 由介 東京大学, 宇宙線研究所, 助教 (80292960) ; 中村 正吾 横浜国立大学, 工学研究科, 准教授 (50212098) ; 竹内 康雄 神戸大学, 理学部, 教授 (60272522)
• 連携研究者: 岸本 康宏 東京大学, 宇宙線研究所, 准教授 (30374911) ; 竹田 敦 東京大学, 宇宙線研究所, 助教 (40401286) ; 安部 航 東京大学, 宇宙線研究所, 助教 (30401285) ; 関谷 洋之 東京大学, 宇宙線研究所, 助教 (90402768) ; 山下 雅樹 東京大学, 宇宙線研究所, 特任准教授 (10504574) ; 小川 洋 東京大学, 宇宙線研究所, 特任助教 (20374910) ; 小林 兼好 東京大学, 宇宙線研究所, 特任助教 (70466861) ; 平出 克樹 東京大学, 宇宙線研究所, 特任助教 (10584261)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 590,590千円 (直接経費: 454,300千円、間接経費: 136,290千円); 2011年度: 93,730千円 (直接経費: 72,100千円、間接経費: 21,630千円); 2010年度: 129,610千円 (直接経費: 99,700千円、間接経費: 29,910千円); 2009年度: 127,270千円 (直接経費: 97,900千円、間接経費: 29,370千円); 2008年度: 113,100千円 (直接経費: 87,000千円、間接経費: 26,100千円); 2007年度: 126,880千円 (直接経費: 97,600千円、間接経費: 29,280千円)
• キーワード: 暗黒物質 / 液体キセノン / 宇宙線 / 宇宙物理 / 素粒子実験 / 宇宙物質

研究概要

宇宙の暗黒物質が実験室の標的に衝突する事象を高感度で検出するための世界最大の液体キセノン検出器(800kg)の建設に成功した。検出器の性能を確認するための微小較正源による較正データは検出器が大きい発光量を持つこと、すなわち、暗黒物質への高い感度を証明した。また、最大のバックグラウンド源であるKrの低減は成功し、世界最高の2. 7ppt以下を実現した。観測されたバックグラウンド源もほぼ同定し、暗黒物質探索の準備ができた。

研究成果

• [雑誌論文] Self-shielding effect of a single phase liquid xenon detector for direct dark matter search (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Minamino, K. Abe, Y. Ashie, J. Hosaka, K. Ishihara, K. Kobayashi, Y. Koshio, C. Mitsuda, S. Moriyama, M. Nakahata, Y. Nakajima, T. Namba, H. Ogawa, H. Sekiya, M. Shiozawa, Y. Suzuki, A. Takeda, Y. Takeuchi, K. Taki, K. Ueshima, Y. Ebizuka, A. Ota, S. Suzuki, H. Hagiwara, Y. Hashimoto, S. Kamada, M. Kikuchi, N. Kobayashi, T. Nagase, S. Nakamura, K. Tomita, Y. Uchida, Y. Fukuda, Tl Sato, K. Nishijima, T. Maruyama, D. Motoki, Y. Itow, Y. D. Kim, J. I. Lee, S. H. Moon, K. E. Lim, J. P. Cravens, M. B. Smy
  • 雑誌名: Astroparticle physics 巻: 35 ページ: 609-614
  • URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.astropartphys.2012.01.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Radon Removal from Gaseous Xenon with activated Charcoal (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Abe, K. Hieda, K. Hiraide, S. Hirano, Y. Kishimoto, K. Kobayashi, H. Sekiya, A. Shinozaki, Y. Suzuki, O. Takachio, A. Takeda, K. Ueshima, D. Umemoto, M. Yamashita, K. Hosokawa, A. Murata, K. Otsuka, Y. Takeuchi, F. Kusaba, D. Motoki, K. Nishijima, S. Tasaka, K. Fujii, I. Murayama, S. Nakamura, Y. Fukuda, Y. Itow, K. Masuda, Y. Nishitani, H. Takiya, H. Uchida, Y. D. Kim, Y. H. Kim, K. B. Lee, M. K. Lee, J. S. Lee
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Phys. Res. A 巻: 661 ページ: 50-57
  • URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.nima.2011.09.051
  • 査読あり
• [雑誌論文] Radon Removal from Gaseous Xenon with activated Charcoal (2012)
  • 著者名/発表者名: K.Abe, et al.(XMASS collaboration)
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Phys.Res.A 巻: 661 号: 1 ページ: 50-57
  • DOI: 10.1016/j.nima.2011.09.051
  • 査読あり
• [雑誌論文] elding effect of a single phase liquid xenon detector for direct dark matte (2012)
  • 著者名/発表者名: Minamino, et al.(XMASS collaboration)
  • 雑誌名: Astroparticle Physics 巻: 35 号: 10 ページ: 609-614
  • DOI: 10.1016/j.astropartphys.2012.01.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Scintillation-only bsed pulse shape discrimination for nuclear and electron recoils in liquid xenon (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Ueshima, K. Abe, K. Hiraide, S. Hirano, Y. Kishimoto, K. Kobayashi, Y. Koshio, J. Liu, K. Martens, S. Moriyama, M. Nakahata, H. Nishiie, H. Ogawa, H. Sekiya, A. Shinozaki, Y. Suzuki, A. Takeda, M. Yamashita, K. Fujii, I. Murayama, S. Nakamura, K. Otsuka, Y. Takeuchi, Y. Fukuda, K. NIshijima, D. Motoki, Y. Itow, K. Masuda, Y. Nishitani, H. Uchida, S. Tasaka, H. Ohsumi, Y. D. Kim, Y. H. Kim, K. B. Lee, M. K. Lee, J. S. Lee
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Phys. Rev. A 巻: 659 ページ: 161-168
  • URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.nima.2011.09.011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Review of instrumentation for observational particle physics (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Suzuki
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Phys. Res. A 巻: 623 ページ: 57-62
  • URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.nima.2010.02.150
  • 査読あり
• [雑誌論文] Review of instrumentation for observational particle physics (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Suzuki
  • 雑誌名: Nucl.Instr.and Meth. 巻: 623 ページ: 57-62
  • 査読あり
• [雑誌論文] Distillation of Liquid Xenon to Remove Krypton (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Abe, J. Hosaka, T. Iida, M. Ikeda, K. Kobayashi, Y. Koshio, A. Minamino, M. Miura, S. Moriyama, M. Nakahata, Y. Nakajima, T. Namba, H. Ogawa, H. Sekiya, M. Shiozawa, Y. Suzuki, A. Takeda, Y. Takeuchi, K. Ueshima, M. Yamashita, K. Kaneyuki, Y. Ebizuka, J. Kikuchi, A. Ota, S. Suzuki, T. Takahashi, H. Hagiwara, T. Kamei, K. Miyammoto, T. Nagase, S. Nakamura, Y. Ozaki, T. Sato, Y. Fukuda, T. Sato, K. Nishijima, M. Sakurai, T. Maruyama, D. Motoki, Y. Itow, H. Ohsumi, S. Tasaka, S. B. Kim, Y. D. Kim, J. I. Lee, S. H. Moon, Y. Urakawa, M. Uchino, Y. Kamioka
  • 雑誌名: Astroparticle Physics 巻: 31 ページ: 290-296
  • URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.astropartphys.2009.02.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Distillation of Liquid Xenon to Remove Krypton (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Abe, et al.
  • 雑誌名: Astroparticle Physics 31 ページ: 290-296
  • 査読あり
• [雑誌論文] Scintillation yield of liquid xenon temperature at room temperature (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Ueshima, K. Abe, T. Iida, M. Ikeda, K. Kobayashi, Y. Koshio, A. Minamino, M. Miura, S. Moriyama, M. Nakahata, Y. Nakajima, H. Ogawa, H. Sekiya, M. Shiozawa, Y. Suzuki, A. Takeda, Y. Takeuchi, M. Yamashita, K. Kaneyuki, T. Doke, Y. Ebizuka, J. Kikuchi, A. Ota, S. Suzuki, T. Takahashi, H. Hagiwara, T. Kamei, K. Miyamoto, Y. Nagase, S. Nakamura, Y. Ozaki, T. Sato, Y. Fukuda, T. Sato, K. Nishijima, M. Sakurai, T. Maruyama, D. Motoki, Y. Itow, H. Ohsumi, S. Tasaka, S. B. Kim, Y. D. Kim, J. I. Lee, S. H. Moon
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Phys. Res. A 巻: 594 ページ: 148-154
  • URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.nima.2008.06.017
  • 査読あり
• [雑誌論文] Scintillation yield of liquid Xenon at Room Temperature (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Ueshima, et al.
  • 雑誌名: Nucl. Inst. And Meth. A 594 ページ: 148-148
  • 査読あり
• [雑誌論文] Scintillation yield of liquid xenon at room temperature (2008)
  • 著者名/発表者名: The XMASS collaboration(K.Ueshima, et al.)
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods, Section A 594 ページ: 148-154
  • 査読あり
• [学会発表] Direct Dark Matter Search Experiments (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Yamashita
  • 学会等名: International workshop and school "Particle Cosmology"
  • 発表場所: Nagoya, Japan(招待講演)
  • 年月日: 2011-12-18
• [学会発表] International Workshop on Particle Cosmology (2011)
  • 著者名/発表者名: 山下雅樹
  • 学会等名: XMASS experiment
  • 発表場所: Nagoya, Japan
  • 年月日: 2011-12-16
• [学会発表] Recent progress of direct dark matter detection (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Moriyama
  • 学会等名: The 3rd Subaru International Conference
  • 発表場所: Syuzenji, Japan(招待講演)
  • 年月日: 2011-11-04
• [学会発表] Subaru International Conference (2011)
  • 著者名/発表者名: 森山茂栄
  • 学会等名: XMASS experiment
  • 発表場所: Shuzenji, Japan
  • 年月日: 2011-11-01
• [学会発表] Recent progress of direct dark matter detection (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Moriyama
  • 学会等名: Fundamental Physics using Atoms
  • 発表場所: Okayama, Japan(招待講演)
  • 年月日: 2011-10-08
• [学会発表] The XMASS 800kg experiment (2011)
  • 著者名/発表者名: J.Liu (XMASS collaboration)
  • 学会等名: TAUP2011
  • 発表場所: Munich, Germany
  • 年月日: 2011-09-05
• [学会発表] Direct Search for Dark Matter (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Suzuki
  • 学会等名: European Physics Society
  • 発表場所: Grenoble, France(招待講演)
  • 年月日: 2011-07-26
• [学会発表] Direct Dark Matter Experiments (2011)
  • 著者名/発表者名: 鈴木洋一郎
  • 学会等名: European Physics Society
  • 発表場所: Grenoble, France
  • 年月日: 2011-07-21
• [学会発表] Status of XMASS (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Kisimoto (XMASS collaboration)
  • 学会等名: The 7th PATRAS WS on Axions, WIMPs and WISPs
  • 発表場所: Mykonos, Greece(招待講演)
  • 年月日: 2011-06-29
• [学会発表] Patras Workshop on Axions, WIMPs (2011)
  • 著者名/発表者名: 岸本康宏
  • 学会等名: Status of XMASS
  • 発表場所: Mykonos, Greece
  • 年月日: 2011-06-27
• [学会発表] Status of XMASS (2011)
  • 著者名/発表者名: A.Takeda (XMASS collaboration)
  • 学会等名: 2nd International workshop towards the Giant Liquid Argon Charge Imaging Experiment
  • 発表場所: Jyvaaskylaa, Finland(招待講演)
  • 年月日: 2011-06-08
• [学会発表] GLA2011 (2011)
  • 著者名/発表者名: 竹田敦
  • 学会等名: XMASS
  • 発表場所: Jyvaaskylaa, Finland
  • 年月日: 2011-06-05
• [学会発表] Recent status of XMASS experiment (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Moriyama (XMASS collaboration)
  • 学会等名: Shanghai Particle Physics and Cosmology
  • 発表場所: Shaghai, China(招待講演)
  • 年月日: 2011-06-03
• [学会発表] Shanghai Particle Physics and Cosmology (2011)
  • 著者名/発表者名: 森山茂栄
  • 学会等名: XMASS
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 年月日: 2011-06-01
• [学会発表] Das XMASS Experiment in Kamioka, Japan (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Martens, et al
  • 学会等名: Deutsche Physicalische Gesellshaft spring meeting of Hardronic and Nuclear Physics Division
  • 発表場所: Muenster, Germany
  • 年月日: 2011-03-21
• [学会発表] DUSEL workshop (2010)
  • 著者名/発表者名: 安部航
  • 学会等名: Status of XMASS
  • 発表場所: Homestake, USA
  • 年月日: 2010-10-01
• [学会発表] Status of XMASS experiment (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Ogawa, et al
  • 学会等名: COSMO/CosPA
  • 発表場所: Koshiba Hall, The University of Tokyo
  • 年月日: 2010-10-01
• [学会発表] COSMO/CosPA2010 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小川洋
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2010-09-27
• [学会発表] Low background techniques in XMASS (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Takeda, et al
  • 学会等名: LRT2010
  • 発表場所: SNOLAB, Sudbury, Canada
  • 年月日: 2010-08-29
• [学会発表] LRT2010 (2010)
  • 著者名/発表者名: 竹田敦
  • 学会等名: XMASS
  • 発表場所: Sadbury, Canada
  • 年月日: 2010-08-28
• [学会発表] Status of XMASS Experiment (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Moriyama, et al
  • 学会等名: IDM2010
  • 発表場所: Montpellier, France
  • 年月日: 2010-07-27
• [学会発表] IDM2010 (2010)
  • 著者名/発表者名: 森山茂栄
  • 学会等名: XMASS
  • 発表場所: Montpellier, France
  • 年月日: 2010-07-26
• [学会発表] TeV Particle Astrophysics 2010 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小林兼好
  • 学会等名: XMASS Experiment
  • 発表場所: Paris, France
  • 年月日: 2010-07-19
• [学会発表] XMASS experiment (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Kobayashi, et al
  • 学会等名: TeV Particle AstroPhysics 2010
  • 発表場所: Paris, France
  • 年月日: 2010-07-19
• [学会発表] Patras WS on Axions WIMPs (2010)
  • 著者名/発表者名: 山下雅樹
  • 学会等名: XMASS Experiment
  • 発表場所: Zurich, Switzerland
  • 年月日: 2010-07-05
• [学会発表] GLA2010 (2010)
  • 著者名/発表者名: 関谷洋之
  • 学会等名: XMASS
  • 発表場所: Tsukuba, Japan
  • 年月日: 2010-03-29
• [学会発表] WONDER2010 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山下雅樹
  • 学会等名: XMASS Experiment
  • 発表場所: Gran Sasso, Italy
  • 年月日: 2010-03-22
• [学会発表] Radon Removal from Liquid Xenon (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Martens, et al
  • 学会等名: Neutrino2010
  • 発表場所: Athens, Greece
• [学会発表] Overview and physics motivation of the XMASS experiment (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Hiraide, et al
  • 学会等名: Neutrino2010
  • 発表場所: Athens, Greece
• [学会発表] XMASS (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Yamashita, et al
  • 学会等名: 6th Patras Workshop on Axions, WIMPs, WISPs
  • 発表場所: Switzerland, Zurich
• [学会発表] Status of XMASS experiment (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Abe, et al
  • 学会等名: 35^<th> International Conference of High Energy Physics (ICHEP2010)
  • 発表場所: Paris, France
• [学会発表] Direct dark matter search activities in Japan (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Moriyama, et al
  • 学会等名: 日韓合同物理学会
  • 発表場所: Phoenix Park Resort, Korea
• [学会発表] The XMASS experiment (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Abe, et al
  • 学会等名: DUSEL workshop
  • 発表場所: South Dakota, U.S.A.
• [学会発表] Status of XMASS (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.D.Kim, et al
  • 学会等名: China-Korea Workshop on Dark Matter Search and Double Beta decay
  • 発表場所: China, Chengdu
• [学会発表] XMASS at Kamioka : Large Scale Cryogenic detector in the underground laboratory (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Yamashita
  • 学会等名: WONDER2010
  • 発表場所: Gran Sasso laboratory, Italy
• [学会発表] IWDD09 (2009)
  • 著者名/発表者名: 小林兼好
  • 学会等名: Status of XMASS experiment
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 年月日: 2009-06-15
• [学会発表] CIPANP2009 (2009)
  • 著者名/発表者名: 安部航
  • 学会等名: The XMASS Experiment
  • 発表場所: San Diego, USA
  • 年月日: 2009-05-26
• [学会発表] Status of XMASS experiment (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Kobayashi
  • 学会等名: IWDD09
  • 発表場所: Shanghai, China
• [学会発表] The XMASS experiment (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Abe
  • 発表場所: San Diego, California
• [学会発表] IDM2009 (2008)
  • 著者名/発表者名: 鈴木洋一郎
  • 学会等名: XMASS
  • 発表場所: Stockholm, Sweden
  • 年月日: 2008-08-19
• [学会発表] XMASS (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Suzuki
  • 学会等名: IDM2008
  • 発表場所: Stockholm, Sweden
• [学会発表] Dark07 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中畑雅行
  • 学会等名: Status XMASS Experiment
  • 発表場所: Sydney, Australia
  • 年月日: 2007-09-28
• [学会発表] TAUP2007 (2007)
  • 著者名/発表者名: 安部航
  • 学会等名: The XMASS Experiment
  • 発表場所: Sendai, Japan
  • 年月日: 2007-09-12
• [学会発表] NuFact07 (2007)
  • 著者名/発表者名: 森山茂栄
  • 学会等名: Dark Matter Searches
  • 発表場所: Okayama, Japan
  • 年月日: 2007-08-08
• [学会発表] Hunt for Dark Matter (2007)
  • 著者名/発表者名: 安部航
  • 学会等名: XMASS Status
  • 発表場所: Fermi Lab, USA
  • 年月日: 2007-05-10
• [学会発表] Dark Matter Searches (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Moriyama
  • 学会等名: NuFact07
  • 発表場所: Okayama, Japan
• [学会発表] Construction and performance of XMASS 800kg detector
  • 著者名/発表者名: J.Liu, et al
  • 学会等名: Neutrino2010
  • 発表場所: Athens, Greece
• [備考]
  • URL: http://www-sk.icrr.u-tokyo.ac.jp/xmass
• [備考]
  • URL: http://www-sk.icrr.u-tokyo.ac.jp/xmass
• [備考]
  • URL: http://www-sk.icrr.u-tokyo.ac.jp/xmass