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2014 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
研究実績の概要

従来比3.5倍のスケールを持った原子核乳剤の製造装置(量産機)を立ち上げ、実際の実験・テスト実験の為の製造を開始した。量産機で製造した乳剤の性能評価も行ない従来の製造装置で制作した乳剤と遜色ない性能を示すことを確認した。
乳剤の開発に関しては、経時変化特性の改善を中心に検討を行なった。特に注目したのは潜像退行という記録された飛跡情報が時間とともに消滅してゆくという飛跡の記録性に関する性能についてであり、実験室環境だけではなく宇宙線実験のような野外環境で、一時的とはいえ温度が+50℃にも達する様な環境への対応である。ビーム照射後に保存する温度・湿度環境を変えて試験を行ない。乾板の湿度を10%以下に調湿し、湿度を保持できるパックに格納することによって平均気温+35℃でも一月以上飛跡を保持できる手法を開発した。また一つの結晶中に生成する信号量を大きくすることによって潜像退行特性を改善できると考え、従来標準として制作してきた200nmサイズの結晶より大きなサイズ350nmの原子核乳剤を開発し、特性の評価を開始した。
実際の実験での使用に関しては、JPARCで低エネルギーニュートリノ反応を研究するための実験のテストとしてT60実験をA01班とともに立ち上げ、T2K実験のニアー検出器のサイトで照射を行ない、その解析を開始した。また気球搭載型の原子核乾板を用いた高精度γ線望遠鏡プロジェクトGRAINEにむけて乳剤・フィルムの量産を開始し、その評価を行なった。

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

原子核乳剤の自前製造は着実に進歩している。またA01班と共同でテスト実験を立ち上げるなど、この領域の融合効果も生まれてきている。

今後の研究の推進方策

原子核乾板を用いた検出器のさらなる特性の改善に向けて、結晶の改良、フィルム製造手法の改良を重ねて、目的とする超高解像度ニュートリノ検出器の開発を推進してゆく。ニュートリノコヒーレント散乱の検出に向けた実験の検討も今年度進めてゆく。実際のビームとしてJPARC、CERNーPS/SPSのビームを使用したテスト実験を推進し、検出器の性能評価を継続する。

  • 研究成果

    (33件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (30件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Development of High Sensitivity Nuclear Emulsion and Fine Grained Emulsion2014

    • 著者名/発表者名
      . H. Kawahara, T. Asada, T. Naka, N. Naganawa, K. Kuwabara, M. Nakamura
    • 雑誌名

      Nucl.Phys.Proc.Suppl. 253-255 (2014) 216-217

      巻: 253-255 ページ: 216-217

    • DOI

      10.1016/j.nuclphysbps.2014.09.056

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study of hadron interactions in a lead–emulsion target2014

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Ishida et al.
    • 雑誌名

      PTEP 2014 (2014) 093C01

      巻: 2014 ページ: 093C01

    • DOI

      10.1093/ptep/ptu119

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 高角度分解能γ線望遠鏡のためのエマルションチェンバー空間較正手法の開発2015

    • 著者名/発表者名
      河原宏晃
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学早稲田キャンパス
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
  • [学会発表] 超微粒子原子核乾板を用いた高分解能冷/超冷中性子検出器の開発2015

    • 著者名/発表者名
      長縄直崇
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学早稲田キャンパス
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
  • [学会発表] 加速器ニュートリノ実験PEANUTの反応解析2015

    • 著者名/発表者名
      北川暢子
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学早稲田キャンパス
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
  • [学会発表] J-PARC T60実験:J-PARCでの原子核乾板を用いたニュートリノビーム照射実験2015

    • 著者名/発表者名
      福田努
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学早稲田キャンパス
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
  • [学会発表] J-PARC T60実験で使用した原子核乾板の性能評価2015

    • 著者名/発表者名
      森元啓介
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学早稲田キャンパス
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
  • [学会発表] J-PARC原子核乾板ニュートリノ実験における時間分解多段シフターの導入2015

    • 著者名/発表者名
      山田恭平
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学早稲田キャンパス
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
  • [学会発表] GRAINE計画:気球搭載大口径エマルション望遠鏡による10MeVー100GeVγ線の高解像度・偏光観測2015

    • 著者名/発表者名
      高橋覚
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学早稲田キャンパス
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
  • [学会発表] GRAINE計画:次期気球実験で用いる原子核乾板の製造と性能評価2015

    • 著者名/発表者名
      尾崎圭太
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学早稲田キャンパス
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
  • [学会発表] 気球実験GRAINEの実現に向けた高速飛跡読取装置HTSの開発2014

    • 著者名/発表者名
      河原宏晃
    • 学会等名
      画像関連学会連合会第一回秋季合同大会(1st Meeting of Federation of Imaging Societies 2014)
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学
    • 年月日
      2014-11-20 – 2014-11-21
  • [学会発表] 超微粒子乳剤における潜像形成メカニズムの考察2014

    • 著者名/発表者名
      古屋駿二
    • 学会等名
      画像関連学会連合会第一回秋季合同大会(1st Meeting of Federation of Imaging Societies 2014)
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学
    • 年月日
      2014-11-20 – 2014-11-21
  • [学会発表] 極短粒子線飛跡に対する原子核乾板の分解能評価とシミュレーション予2014

    • 著者名/発表者名
      浅田貴志
    • 学会等名
      画像関連学会連合会第一回秋季合同大会(1st Meeting of Federation of Imaging Societies 2014)
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学
    • 年月日
      2014-11-20 – 2014-11-21
  • [学会発表] 原子核乾板における局在表面プラズモン共鳴現象を用いた超解像飛跡解2014

    • 著者名/発表者名
      梅本篤宏
    • 学会等名
      画像関連学会連合会第一回秋季合同大会(1st Meeting of Federation of Imaging Societies 2014)
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学
    • 年月日
      2014-11-20 – 2014-11-21
  • [学会発表] GRAINE計画:次期気球実験で用いる原子核乾板の性能評価2014

    • 著者名/発表者名
      大塚直登
    • 学会等名
      画像関連学会連合会第一回秋季合同大会(1st Meeting of Federation of Imaging Societies 2014)
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学
    • 年月日
      2014-11-20 – 2014-11-21
  • [学会発表] 高速中性子検出用原子核乾板の開発2014

    • 著者名/発表者名
      待井翔吾
    • 学会等名
      画像関連学会連合会第一回秋季合同大会(1st Meeting of Federation of Imaging Societies 2014)
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学
    • 年月日
      2014-11-20 – 2014-11-21
  • [学会発表] 加速器ニュートリノ実験PEANUTの反応解析の現状2014

    • 著者名/発表者名
      北川暢子
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      佐賀大学 本庄キャンパス京都工芸繊維大学
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-21
  • [学会発表] エマルション望遠鏡による宇宙ガンマ線観測計画GRAINE:現状報2014

    • 著者名/発表者名
      六條宏紀
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      佐賀大学 本庄キャンパス
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-21
  • [学会発表] 超微粒子原子核乳剤を用いた高分解能の超冷中性子検出器の開発2014

    • 著者名/発表者名
      長縄直崇
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      佐賀大学 本庄キャンパス
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-21
  • [学会発表] 暗黒物質方向探索実験における表面プラズモン共鳴を利用した飛跡解析2014

    • 著者名/発表者名
      梅本篤宏
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      佐賀大学 本庄キャンパス
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-21
  • [学会発表] 超微粒子原子核乾板における低バックグラウンド化に向けた研究開発2014

    • 著者名/発表者名
      古屋駿二
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      佐賀大学 本庄キャンパス
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-21
  • [学会発表] Latest Developments in Nuclear Emulsion Technology2014

    • 著者名/発表者名
      Kunihiro Morishima
    • 学会等名
      26th International Conference on Nuclear Tracks in Solids (ICNTS26)
    • 発表場所
      Kobe, Japan
    • 年月日
      2014-09-15 – 2014-09-19
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of nuclear emulsion for fast neutron measurement2014

    • 著者名/発表者名
      Shogo Machii
    • 学会等名
      26th International Conference on Nuclear Tracks in Solids (ICNTS26)
    • 発表場所
      Kobe, Japan
    • 年月日
      2014-09-15 – 2014-09-19
  • [学会発表] Electron identification and energy measurement with Emulsion Cloud Chamber2014

    • 著者名/発表者名
      Nobuko Kitagawa
    • 学会等名
      26th International Conference on Nuclear Tracks in Solids (ICNTS26)
    • 発表場所
      Kobe, Japan
    • 年月日
      2014-09-15 – 2014-09-19
  • [学会発表] 原子核乾板中の銀ナノ粒子の局在プラズモン共鳴を用いた飛跡解析2014

    • 著者名/発表者名
      梅本篤宏
    • 学会等名
      2014年度(一社)日本写真学会年次大会
    • 発表場所
      千葉大学けやき会館
    • 年月日
      2014-05-26 – 2014-06-27
  • [学会発表] 高速中性子検出用原子核乾板の開発2014

    • 著者名/発表者名
      待井翔吾
    • 学会等名
      2014年度(一社)日本写真学会年次大会
    • 発表場所
      千葉大学けやき会館
    • 年月日
      2014-05-26 – 2014-05-27
  • [学会発表] 名古屋大学製原子核乳剤の量産と性能評価2014

    • 著者名/発表者名
      六條宏紀
    • 学会等名
      2014年度(一社)日本写真学会年次大会
    • 発表場所
      千葉大学けやき会館
    • 年月日
      2014-05-26 – 2014-05-27
  • [学会発表] 高感度OPERA 型原子核乳剤の無溶剤化2014

    • 著者名/発表者名
      長縄直崇
    • 学会等名
      2014年度(一社)日本写真学会年次大会
    • 発表場所
      千葉大学けやき会館
    • 年月日
      2014-05-26 – 2014-05-27
  • [学会発表] 原子核乳剤の塗布技術の研究開発2014

    • 著者名/発表者名
      加藤義人
    • 学会等名
      2014年度(一社)日本写真学会年次大会
    • 発表場所
      千葉大学けやき会館
    • 年月日
      2014-05-26 – 2014-05-27
  • [学会発表] 超微粒子乳剤原子核乾板における金沈着現像の特性評価2014

    • 著者名/発表者名
      中 竜大
    • 学会等名
      2014年度(一社)日本写真学会年次大会
    • 発表場所
      千葉大学けやき会館
    • 年月日
      2014-05-26 – 2014-05-27
  • [学会発表] 名古屋大学で開発した原子核乾板の潜像退行特性2014

    • 著者名/発表者名
      西尾 晃
    • 学会等名
      2014年度(一社)日本写真学会年次大会
    • 発表場所
      千葉大学けやき会館
    • 年月日
      2014-05-26 – 2014-05-27
  • [学会発表] 超微粒子原子核乾板における感度研究2014

    • 著者名/発表者名
      浅田貴志
    • 学会等名
      2014年度(一社)日本写真学会年次大会
    • 発表場所
      千葉大学けやき会館
    • 年月日
      2014-05-26 – 2014-05-27
  • [備考] 名古屋大学基本粒子研究室

    • URL

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

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公開日: 2016-06-01  

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