| 研究課題/領域番号 |
22K03659
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 山形大学 |
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研究代表者 |
吉田 浩司 山形大学, 学士課程基盤教育院, 教授 (80241727)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2023年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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| キーワード | 粒子線検出器 / カロリメーター / シンチレーター / 波長変換ファイバー / 素粒子実験 / 実験核物理 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
直接CP対称性を破る中性K中間子稀崩壊探索実験の次期計画実現に向けて，KL崩壊領域側面部をカバーするBarrel Counterと呼ばれる~20mのγ線VETO検出器やその他のγ線VETO検出器の基礎開発を行う。発光が速い有機シンチレーターの特性を有し，機械的強度，加工性などにも優れたリサイクル材料を用いた蛍光材料，従来品よりも速い発光性能が期待できるWLS Fiber，口径も大きくなり，低ノイズで安定した単一光子観測が可能なMPPC等，新たに開発された素材やデバイスを積極的に活用し，検出器の性能向上を追求するとともに，製造に伴う環境負荷の低減や経済性の向上も図っていく。
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| 研究成果の概要 |
K0稀崩壊実験次期計画実現に向けてγ線VETO検出器の高速応答化をめざした基礎開発研究をおこなった。シンチレーター材料のうち、Wave Length Shifterについては応答速度の優れた材料が開発されたので、その蛍光寿命やファイバーの減衰長を評価する実験をおこなった。また、高速のWLSファイバーを集光系に組み込んだテストカウンターを製作し、加速器ビーム実験や宇宙線ベンチテストにより応答速度や時間分解能を評価した。結果、経済性に優れ、より高計数率な環境下で動作し得る高速応答で大型のサンドイッチカロリメーターの実現に一歩近づいた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
近年、素粒子原子核物理学実験の分野では、実験装置はいっそう大型化し、加速器ビームも大強度化しつつある。そういう状況下であらゆる検出器は応答速度の向上が求められており、本研究は学問分野全体に資するものとなっている。さらに使用材料については、リサイクル材料の活用、製造の環境負荷低減、低コスト化を常に意識しており、素核実験分野の未来における環境性、経済性、持続性などについて貢献できるものと考えている。
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