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反ニュートリノの到来方向検出を目指したファイバー検出器の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26800118
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関東北大学

研究代表者

渡辺 寛子  東北大学, ニュートリノ科学研究センター, 助教 (70633527)

研究協力者 白旗 豊  
相馬 圭吾  
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードニュートリノ / 素粒子実験 / 到来方向観測
研究成果の概要

液体シンチレータ(LS)を用いた反ニュートリノの観測は、低エネルギー領域に感度を持つ反面、その到来方向を観測することは原理的に不可能である。本研究では、これまで独自の方法で開発した到来方向観測用のリチウム含有LSを用い、到来方向の再構成のために発光位置を精度よく観測する新たな観測方法としてファイバーを張り巡らせることを考えた。薬品耐性のある素材の選定を行い、ファイバー化する加工方法を開発した。また、リチウム含有LS容器内にファイバーを張り巡らせる構造をデザインし、読み出し半導体素子を含めて試作機の製作に成功した。本研究で開発した試作機を用い、放射性線源を用いて発光を実際に観測する準備が整った。

報告書

(5件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2018 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (29件) (うち国際学会 16件、 招待講演 17件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 6Li-loaded directionally sensitive anti-neutrino detector for possible geo-neutrinographic imaging applications2014

    • 著者名/発表者名
      H. K. M. Tanaka & H. Watanabe
    • 雑誌名

      Nature Scientific Report

      巻: 4 号: 1 ページ: 4708-4708

    • DOI

      10.1038/srep04708

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Development of New Technology for Geo-neutrino Directional Measurement2018

    • 著者名/発表者名
      渡辺寛子
    • 学会等名
      International Symposium and FY2017 General Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 方向検知型地球ニュートリノ検出器の開発2017

    • 著者名/発表者名
      渡辺寛子
    • 学会等名
      新学術領域研究"核-マントル共進化"平成28年度成果報告会
    • 発表場所
      JAMSTEC (神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2017-03-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Geo-neutrino Measurement with KamLAND2017

    • 著者名/発表者名
      渡辺寛子
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development for anti-neutrino directional measurement2017

    • 著者名/発表者名
      白旗豊
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 3D reconstruction of light emission points for geo-neutrino directional measurement2017

    • 著者名/発表者名
      大塚竣太
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 地球ニュートリノ観測で拓く"ニュートリノ地球科学"2017

    • 著者名/発表者名
      渡辺寛子
    • 学会等名
      国立天文台談話会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] KamLAND2016

    • 著者名/発表者名
      渡辺寛子
    • 学会等名
      Applied Antineutrino Physics 2016
    • 発表場所
      University of Liverpool (イギリス)
    • 年月日
      2016-12-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] KamLAND2016

    • 著者名/発表者名
      渡辺寛子
    • 学会等名
      Neutrino Research and Thermal Evolution of the Earth
    • 発表場所
      東北大学 (宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2016-10-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Performance Evaluation of Mirror for Imaging Detector2016

    • 著者名/発表者名
      相馬圭吾
    • 学会等名
      Neutrino Research and Thermal Evolution of the Earth
    • 発表場所
      東北大学 (宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2016-10-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study of Particle ID in Liquid Scintillator using Imaging Detector2016

    • 著者名/発表者名
      高井貴行
    • 学会等名
      Neutrino Research and Thermal Evolution of the Earth
    • 発表場所
      東北大学 (宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2016-10-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Directionality in neutrino detection2016

    • 著者名/発表者名
      渡辺寛子
    • 学会等名
      Summer Institute: Usinf Particle Physics to Understand and Image the Earth
    • 発表場所
      Gran Sasso Science Institute (イタリア)
    • 年月日
      2016-07-11
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Towards “Neutrino Geoscience” with Geo-neutrino Measurements2016

    • 著者名/発表者名
      渡辺寛子
    • 学会等名
      日本地球惑星連合2016年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ (千葉県・千葉市)
    • 年月日
      2016-05-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development for Neutrino Directional Measurement in Liquid Scintillator2016

    • 著者名/発表者名
      白旗豊
    • 学会等名
      日本地球惑星連合2016年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ (千葉県・千葉市)
    • 年月日
      2016-05-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 反ニュートリノの到来方向観測に向けた研究開発2016

    • 著者名/発表者名
      白旗豊
    • 学会等名
      新学術領域研究"核-マントルの相互作用と共進化"平成27年度成果報告会
    • 発表場所
      東京大学地震研究所 (東京, 文京区)
    • 年月日
      2016-03-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 液体シンチレータを用いた反電子ニュートリノの到来方向測定に向けた研究Ⅱ2016

    • 著者名/発表者名
      白旗豊
    • 学会等名
      日本物理学会2016年春季大会
    • 発表場所
      東北学院大学 (宮城, 仙台市)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 液体シンチレータを用いた反電子ニュートリノの到来方向測定に向けた研究I2016

    • 著者名/発表者名
      相馬圭吾
    • 学会等名
      日本物理学会2016年春季大会
    • 発表場所
      東北学院大学 (宮城, 仙台)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] KamLAND2016

    • 著者名/発表者名
      渡辺寛子
    • 学会等名
      1st Neutrino Oscillation Tomography Workshop
    • 発表場所
      東京大学地震研究所 (東京, 文京区)
    • 年月日
      2016-01-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Geo-neutrino Measurement with KamLAND and Future Prospects2015

    • 著者名/発表者名
      渡辺寛子
    • 学会等名
      The Earth's Mantle and Core: Structure, Composition, Evolution
    • 発表場所
      道後プリンスホテル (愛媛, 松山)
    • 年月日
      2015-11-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Geo-neutrino Measurement with KamLAND2015

    • 著者名/発表者名
      渡辺寛子
    • 学会等名
      JSEDI
    • 発表場所
      東京大学地震研究所 (東京, 文京区)
    • 年月日
      2015-09-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Geo-neutrino Measurement with KamLAND and its Application2015

    • 著者名/発表者名
      渡辺寛子
    • 学会等名
      新学術領域研究"核-マントルの相互作用と共進化"キックオフシンポジウム
    • 発表場所
      愛媛大学 (愛媛, 松山)
    • 年月日
      2015-08-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Development for anti-neutrino directional measurement2015

    • 著者名/発表者名
      白旗豊
    • 学会等名
      Neutrino Geoscience 2015
    • 発表場所
      パリ (フランス)
    • 年月日
      2015-06-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Geo-neutrino Technology2015

    • 著者名/発表者名
      渡辺寛子
    • 学会等名
      MUOGRAPHERS
    • 発表場所
      東京プリンスホテル (東京, 港区)
    • 年月日
      2015-06-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development for anti-neutrino directional measurement2015

    • 著者名/発表者名
      白旗豊
    • 学会等名
      MUOGRAPHERS
    • 発表場所
      東京プリンスホテル (東京, 港区)
    • 年月日
      2015-06-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 液体シンチレータを用いた反電子ニュートリノの方向検出に向けた研究I2015

    • 著者名/発表者名
      白旗豊
    • 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)
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Experimental study of anti-neutrino directional measurement2015

    • 著者名/発表者名
      白旗豊
    • 学会等名
      International Workshop on KamLAND Geoscience
    • 発表場所
      東京プリンスホテル (東京)
    • 年月日
      2015-01-15 – 2015-01-16
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 反ニュートリノの方向検出に向けたリチウム含有液体シンチレータの開発2014

    • 著者名/発表者名
      白旗豊
    • 学会等名
      日本物理学会2014秋季大会
    • 発表場所
      佐賀大学 (佐賀)
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Directional measurement of electron anti-neutrino2014

    • 著者名/発表者名
      白旗豊
    • 学会等名
      SEDI 2014
    • 発表場所
      湘南村国際センター (葉山)
    • 年月日
      2014-08-03 – 2014-08-08
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Tracking geo-neutrinos towards the future geo-neutinography2014

    • 著者名/発表者名
      渡辺寛子
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜 (横浜)
    • 年月日
      2014-04-28 – 2014-05-02
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Li loaded liquid scintillator for directional measurement2014

    • 著者名/発表者名
      白旗豊
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜 (横浜)
    • 年月日
      2014-04-28 – 2014-05-02
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] Geo-neutrinos2016

    • 著者名/発表者名
      H. Watanabe, L. Ludhova, O. Smirnov, F. Nimmo, K. L. Engle, W. F. McDonough, C. Jaupart, J. Mareschal, B. Ricci, S. Zavatarelli, M. Chen, H. Ran, M. He, Y. F. Li and J. Cao
    • 総ページ数
      240
    • 出版者
      Open Academic Press
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2019-03-29  

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