ダイヤモンドを用いた大強度ニュートリノ実験ミューオンプロファイルモニターの実用化

• 研究課題/領域番号: 24540307
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 大阪市立大学
• 研究代表者: 山本 和弘 大阪市立大学, 大学院理学研究科, 准教授 (80303808)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2014年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2012年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: 放射線検出器 / ダイヤモンド

研究成果の概要

次世代の大強度ニュートリノビームを用いたニュートリノ振動実験の実現のために、放射線耐性が高いとされるダイヤモンド検出器をミューオンプロファイルモニターとして実用化させるための研究を行った。厚さ0.5mmのCVD単結晶ダイヤモンド試料をメーカーから入手し、深紫外線および大強度ミューオンの照射に対する出力信号の安定性を調べた。深紫外線の照射では、3日間の連続照射に対しても安定性を示した。大強度ミューオンに対しては、照射量が3×10＾7個/cm2/sを超えるあたりから、ダイヤモンド中の不純物準位への電子捕獲に起因すると考えられる出力信号の減少が見られた。実用化に向けては更なる品質の向上が必要である。

研究成果

• [雑誌論文] Measurement of the Inclusive Electron Neutrino Charged Current Cross Section on Carbon with the T2K Near Detector (2014)
  • 著者名/発表者名: T.Hasegwa, L.Zambelli, et. al.
  • 雑誌名: Phys.Rev.Lett. 巻: 113 号: 24 ページ: 241803-241803
  • DOI: 10.1103/physrevlett.113.241803
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Measurement of the inclusive νμ charged current cross section on iron and hydrocarbon in the T2K on-axis neutrino beam (2014)
  • 著者名/発表者名: T.Hasegwa, L.Zambelli, et. al.
  • 雑誌名: Phys.Rev. D 巻: 90 号: 5 ページ: 052010-052010
  • DOI: 10.1103/physrevd.90.052010
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Precise Measurement of the Neutrino Mixing Parameter theta_23 from Muon Neutrino Disappearance in an Off-Axis Beam (2014)
  • 著者名/発表者名: T.Hasegwa, L.Zambelli, et. al.
  • 雑誌名: Phys.Rev.Lett. 巻: 112 号: 18 ページ: 181801-181801
  • DOI: 10.1103/physrevlett.112.181801
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Observation of Electron Neutrino Appearance in a Muon Neutrino Beam (2014)
  • 著者名/発表者名: T2Kコラボレーション
  • 雑誌名: Physics Review Letters 巻: 112 号: 6 ページ: 61802-61802
  • DOI: 10.1103/physrevlett.112.061802
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Measurement of Neutrino Oscillation Parameters from Muon NeutrinoDisappearance with an Off-axis Beam (2013)
  • 著者名/発表者名: T2Kコラボレーション
  • 雑誌名: Physics Review Letters 巻: 111 号: 21 ページ: 211803-211803
  • DOI: 10.1103/physrevlett.111.211803
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] T2K neutrino flux prediction (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Abe, 他T2Kコラボレーション
  • 雑誌名: Physics Review D 巻: 87 号: 1 ページ: 12001-12034
  • DOI: 10.1103/physrevd.87.012001
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Measurements of the T2K neutrino beam propert ies using the INGRID on-axis near detector (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Abe, et al. (T2K Collaboration)
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods A 巻: 694 ページ: 211-213
  • DOI: 10.1016/j.nima.2012.03.023
  • 査読あり
• [学会発表] ワイドギャップ半導体を使用した半導体検出器の特性評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 田中真伸，金子純一，嶋岡毅紘，新名章宏，牧野高紘，小野田忍，大島武，土田秀一，星野紀博，山本和弘，市川温子，身内賢太朗，村上武，斉藤正俊，島崎昇一
  • 学会等名: 日本物理学会第70回年次大会
  • 発表場所: 早稲田大学（東京都新宿区）
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] T2K Experiment (2014)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiro Yamamoto
  • 学会等名: Electron-Nucleus Scattering XIII
  • 発表場所: Marciana Marina (イタリア)
  • 年月日: 2014-06-23 – 2014-06-27
  • 招待講演
• [学会発表] T2K実験ミューオンモニターを用いたニュートリノビームの評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 平木貴宏、山本和弘 他
  • 学会等名: 日本物理学会2013年秋季大会
  • 発表場所: 高知大学朝倉キャンパス
• [学会発表] T2K実験ミューオンモニターに用いるダイヤモンド検出器の性能評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 平木貴宏、山本和弘 他
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学東広島キャンパス
• [学会発表] T2K実験の現状と最新結果 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山本和弘
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学東広島キャンパス
  • 招待講演