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LAr-TPCのシンチレーション光と電荷信号を用いたドリフト電子寿命に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 19K14725
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
研究機関岩手大学

研究代表者

根岸 健太郎  岩手大学, 理工学部, 助教 (50780425)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2021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)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードLArTPC / PMT / TPC / 液体アルゴンTPC / ニュートリノ
研究開始時の研究の概要

検出器媒質に液体アルゴンを用いたTPC(LAr-TPC)を、将来のニュートリノ振動観測実験や暗黒物質探索等に用いる事を目的とした、大型LAr-TPCの開発を目指している。
本研究では、アルゴンのシンチレーション光を観測する事で、液体アルゴン純度を監視する事を目的としている。50 cmドリフト長の小型LAr-TPCテストベンチを開発し、液体アルゴン純度監視システムを構築し、これを評価する。

研究実績の概要

液体アルゴンTPCにおいおて、光信号からTPC媒質の純度を見積もることが目標である。現在は高エネルギー加速器研究機構先端開発棟において30l容積の液体アルゴンTPCを構築しており、このTPCの性能評価を行なっている。TPCの電荷信号からは宇宙線観測を確認しており、このデータから30l容器の液体アルゴンの純度の推移がある程度観測されている。同時に、アルゴンのシンチレーション光を観測するために波長変換剤TPBを塗布したPMTの信号を取得して、光信号の波形を解析中である。
構築した30l 液体アルゴンTPCは気液二相式電荷読み出しを備えたTPCで、電荷信号増幅のためにGEMを備えている。アルゴンのシンチレーション光を観測し、トリガーとして利用するために検出器内部にPMTが設置されており、宇宙線観測の際はトリガーとして用いられた。このPMTの観測するアルゴンのシンチレーション光の波形からアルゴンの純度を見積もろうとするものである。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2022-12-28  

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