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2013 年度 実績報告書

超高解像度ニュートリノ検出器の開発

計画研究

研究領域ニュートリノフロンティアの融合と進化
研究課題/領域番号 25105006
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

研究機関名古屋大学

研究代表者

中村 光廣  名古屋大学, エコトピア科学研究所, 教授 (90183889)

研究分担者 佐藤 修  名古屋大学, エコトピア科学研究所, 助教 (20377964)
渋谷 寛  東邦大学, 理学部, 教授 (40170922)
青木 茂樹  神戸大学, 人間発達環境学研究科, 教授 (80211689)
研究期間 (年度) 2013-06-28 – 2018-03-31
キーワードニュートリノ / 原子核乾板
研究概要

自前の原子核乳剤製造装置を活用して、研究者自身の手で、原子核乾板の高解像度化、高感度化を図り、各々の実験に最適な原子核乳剤を開発するとともに、スケールアップした次期装置を開発・設置して原子核乳剤の供給能力を増強し、年間1000平米程度(乳剤重量にして400Kg)級の実験に対応してゆくための検出器・技術開発を行っている。
平成25年度は、2010年より行っている自前の原子核乳剤開発をさらに発展させ、入手が困難になりつつある特殊な薬品を使わない、より将来性のある汎用的な処方の開発、原子核乳剤の性能の経時変化特性の改善、フィルムへ加工するための粘度・表面張力・ゾルーゲル転移温度の調整などを行った。
また2014年度の実際の実用(ニュートリノテスト実験、γ線望遠鏡計画、ミュー粒子ラジオグラフィー)を目指した量産を開始し、約70バッチの製造・評価を行い、製造時のパラメーターと性能の間の相関などの基礎的なデータを取得した。
量産機の準備に関しては、スケールで約4倍の乳剤を一度に製造できるシステムを立ち上げた。現在最終テストを行っているところであり、2014年5月末から量産に投入できるめどを得ている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

汎用薬剤を用いた製造処方の開発は、乳剤製造技術の長寿命化などのメリットをもたらすほか、微小結晶の結晶軸などの制御方法の理解に直結した。これで結晶の微粒子化=高解像度化・高感度化の基礎を確立することができたといえる。また原子核乳剤製造装置のスケールアップによる自家供給体制の増強は、平成26年度以降行ってゆく種々の実験への足掛かりとなった。
並行して行ってきている既存の装置を用いた量産試験とそれら乳剤の系統的な評価方法の確立は、今後の量産機による量産に向けての性能評価の基礎を確立するものとなっている。

今後の研究の推進方策

平成26年度は、平成25年度の進展を基礎に、乳剤の微粒子化=高解像度化を行ってゆく。微粒子化に向いた感度調整それに伴う経時変化特性の変化などが特性試験の課題である。また量産機の調整を行い運用を開始する。さらに高精度のフィルム化を達成するために塗布手法の開発を行い、量産のために機械化に向いた乳剤の調整、装置の開発を行ってゆく。
このようにして開発した乳剤を用いた各種実験を積極的に推進し、JParcなどにおける低エネルギーニュートリノ反応の研究、2014年11月に予定しているγ線望遠鏡計画への原子核乳剤の供給、そのほか原子核乾板でなくてはできない実験に乾板を供給してゆき、実地の評価を行ってゆく。

  • 研究成果

    (30件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 学会発表 (29件) (うち招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [学会発表] 気球搭載型エマルションガンマ線望遠鏡コンバーター部の開発と新型読取システムによる解析2014

    • 著者名/発表者名
      河原宏晃
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学 湘南キャンパス
    • 年月日
      20140327-20140330
  • [学会発表] 高感度原子核乳剤の開発2014

    • 著者名/発表者名
      長縄直崇
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学 湘南キャンパス
    • 年月日
      20140327-20140330
  • [学会発表] 高速中性子トラッキング検出器の開発(1)原子核乾板2014

    • 著者名/発表者名
      待井翔吾
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学 湘南キャンパス
    • 年月日
      20140327-20140330
  • [学会発表] エマルション望遠鏡によるガンマ線天体精密観測計画GRAINE:現状報告2014

    • 著者名/発表者名
      六條宏紀
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学 湘南キャンパス
    • 年月日
      20140327-20140330
  • [学会発表] 原子核乾板を用いた宇宙線ミューオンラジオグラフィのための原子核乾板検出器の開発2014

    • 著者名/発表者名
      西尾晃
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学 湘南キャンパス
    • 年月日
      20140327-20140330
  • [学会発表] 原子核乾板を用いた宇宙線ミューオンラジオグラフィシステムの構築2014

    • 著者名/発表者名
      森島邦博
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学 湘南キャンパス
    • 年月日
      20140327-20140330
  • [学会発表] ガンマ線天体精密観測計画GRAINE:オーストラリア気球実験に向けた準備状況2014

    • 著者名/発表者名
      六條 宏紀
    • 学会等名
      第14回宇宙科学シンポジウム
    • 発表場所
      宇宙科学研究所(神奈川県相模原市)
    • 年月日
      20140109-20140110
  • [学会発表] エマルジョンガンマ線望遠鏡 GRAINE2013

    • 著者名/発表者名
      河原宏晃
    • 学会等名
      第二回 宇宙物質起源ワークショップ
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      20131221-20131221
  • [学会発表] The first demonstration of emulsion gamma-ray telescope in 2011 balloon experiment2013

    • 著者名/発表者名
      S.Takahashi
    • 学会等名
      International Symposium on EcoTopia Science 2013
    • 発表場所
      Nagoya University, Nagoya, Japan
    • 年月日
      20131213-20131215
  • [学会発表] Development of cosmic ray muon radiography system with nuclear emulsion2013

    • 著者名/発表者名
      K.Morishima
    • 学会等名
      International Symposium on EcoTopia Science 2013
    • 発表場所
      Nagoya University, Nagoya, Japan
    • 年月日
      20131213-20131215
  • [学会発表] Studying tumulus by the method of muon radiography2013

    • 著者名/発表者名
      K.Ishiguro
    • 学会等名
      International Symposium on EcoTopia Science 2013
    • 発表場所
      Nagoya University, Nagoya, Japan
    • 年月日
      20131213-20131215
  • [学会発表] GRAINE project: next balloon-borne experiment in Australia2013

    • 著者名/発表者名
      H.Rokujo
    • 学会等名
      International Symposium on EcoTopia Science 2013
    • 発表場所
      Nagoya University, Nagoya, Japan
    • 年月日
      20131213-20131215
  • [学会発表] GRAINE project : Development of the high-sensitivity nuclear emulsion for balloon experiment in 20142013

    • 著者名/発表者名
      K.Ozaki
    • 学会等名
      International Symposium on EcoTopia Science 2013
    • 発表場所
      Nagoya University, Nagoya, Japan
    • 年月日
      20131213-20131215
  • [学会発表] GRAINE project : Working test of 2nd multi stage shifter2013

    • 著者名/発表者名
      F.Mizutani
    • 学会等名
      International Symposium on EcoTopia Science 2013
    • 発表場所
      Nagoya University, Nagoya, Japan
    • 年月日
      20131213-20131215
  • [学会発表] GRAINE project: preparing for the next fright in 2014 observation in Norikura2013

    • 著者名/発表者名
      E.Shibayama
    • 学会等名
      International Symposium on EcoTopia Science 2013
    • 発表場所
      Nagoya University, Nagoya, Japan
    • 年月日
      20131213-20131215
  • [学会発表] GRAINE project: gamma-ray observation with balloon-borne emulsion telescope2013

    • 著者名/発表者名
      H. Rokujo (六條 宏紀)
    • 学会等名
      KMI International Symposium 2013
    • 発表場所
      Sakata-Hirata Hall, Nagoya University
    • 年月日
      20131211-20131213
  • [学会発表] 高性能原子核乾板のための原子核乳剤開発2013

    • 著者名/発表者名
      長縄直崇
    • 学会等名
      新学術領域研究 「ニュートリノフロンティア」研究会
    • 発表場所
      クロス・ウェーブ府中
    • 年月日
      20131207-20131208
  • [学会発表] Development of fast neutron and proton detector and its applications2013

    • 著者名/発表者名
      Morishima Kunihiro (森島 邦博)
    • 学会等名
      Workshop on Nuclear Track Emulsion and its Future
    • 発表場所
      Predeal, Romania
    • 年月日
      20131014-20131018
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of muon radiography system with nuclear emulsion2013

    • 著者名/発表者名
      Morishima Kunihiro (森島 邦博)
    • 学会等名
      Workshop on Nuclear Track Emulsion and its Future
    • 発表場所
      Predeal, Romania
    • 年月日
      20131014-20131018
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of Opera type emulsion detector and its production techniques2013

    • 著者名/発表者名
      Morishima Kunihiro (森島 邦博)
    • 学会等名
      Workshop on Nuclear Track Emulsion and its Future
    • 発表場所
      Predeal, Romania
    • 年月日
      20131014-20131018
    • 招待講演
  • [学会発表] GRAINE (Gamma Ray Astro-Imager with Nuclear Emulsion)2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki KAWAHARA
    • 学会等名
      2013年度 LGS 若手リトリート
    • 発表場所
      浜名湖ロイヤルホテル (静岡県浜松市)
    • 年月日
      20131005-20131007
  • [学会発表] Study of tumulus by the method of muon radiography2013

    • 著者名/発表者名
      Katsumi ISHIGURO
    • 学会等名
      2013年度 LGS 若手リトリート
    • 発表場所
      浜名湖ロイヤルホテル (静岡県浜松市)
    • 年月日
      20131005-20131007
  • [学会発表] 気球搭載型ガンマ線望遠鏡のためのエマルションチェンバーの開発2013

    • 著者名/発表者名
      六條宏紀
    • 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)
    • 年月日
      20130920-20130923
  • [学会発表] 原子核乾板を用いた宇宙線ミューオンラジオグラフィシステムの開発2013

    • 著者名/発表者名
      森島邦博
    • 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)
    • 年月日
      20130920-20130923
  • [学会発表] Development of the new nuclear emulsion detector for muon tomography2013

    • 著者名/発表者名
      Kunihiro Morishima
    • 学会等名
      MNR2013
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      20130725-20130726
  • [学会発表] 中性子とガンマ線の識別能力向上を目指した原子核乳剤の開発

    • 著者名/発表者名
      待井翔吾
    • 学会等名
      2013年度日本写真学会秋季研究発表会
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学 60周年記念館
  • [学会発表] 新型高感度乳剤の塗布特性の研究

    • 著者名/発表者名
      河原宏晃
    • 学会等名
      2013年度日本写真学会秋季研究発表会
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学 60周年記念館
  • [学会発表] OPERA型原子核乳剤の放射線感度

    • 著者名/発表者名
      森島邦博
    • 学会等名
      2013年度日本写真学会秋季研究発表会
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学 60周年記念館
  • [学会発表] 原子核乾板の潜像退行特性

    • 著者名/発表者名
      西尾 晃
    • 学会等名
      2013年度日本写真学会秋季研究発表会
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学 60周年記念館
  • [備考] 名古屋大学基本粒子研究室ホームページ

    • URL

      http://flab.phys.nagoya-u.ac.jp/2011/

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公開日: 2015-05-28  

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