| 研究領域 | 地下から解き明かす宇宙の歴史と物質の進化 |
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| 研究課題/領域番号 |
20H05252
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 東北大学 (2021)
東京大学 (2020) |
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研究代表者 |
中村 輝石 東北大学, 理学研究科, 助教 (80750463)
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| 研究期間 (年度) |
2020-11-19 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2021年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2020年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
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| キーワード | キセノン / ミグダル効果 / 暗黒物質 / 中性子ビーム |
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| 研究開始時の研究の概要 |
暗黒物質探索の感度を飛躍的に向上させる解析手段として、ミグダル効果による信号を用いる解析が近年なされている。ミグダル効果とは、原子核が急に動くとき、追加の励起や電離が発生するというものであり、観測可能なエネルギーが高くなるため、暗黒物質探索の感度を上げることができる。しかし、原子核反跳に伴うミグダル効果自体の観測事例はなく、ミグダル効果を用いた暗黒物質探索には、ミグダル効果の裏付けが必要である。そこで、本研究の最終目的は中性子ビームを用いてキセノンの原子核反跳事象から実験的にミグダル効果を検証することである。
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| 研究実績の概要 |
当該年度は、ビーム試験会場に持ち運ぶことのできる、可搬型の高圧キセノンガス検出器開発を行い、ビーム試験を実施した。昨年度までに購入を進めてきたMPPC、PMT、専用回路、その他構成パーツを全て揃え、くみ上げた。完成後はガスシステムの備わっている京都大学にて動作確認を実施し、検出器として動作することを確認した。当該年度中に、中性子標準場を提供する産総研の中性子ビーム照射施設に搬入し、実際に中性子ビームを照射し、土台の強度や容器から発生するガンマ線を確認することができた。キセノンガスを封入しての中性子ビーム試験は、コロナの影響で次年度に持ち越しとなった。これについては、4月上旬に無事ビーム試験を実施することができ、原子核反跳を含めた非常に貴重なデータを取得することができた。現在は解析を進めているところである。また、現場で発見できた改善点としては、カソード8kVを過ぎたあたりで放電が始まった点や、PMTの波形読み出しの信号のdelayが想定よりも長かったことなど、細かな改善ポイントが存在することが分かった。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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