研究課題/領域番号 |
04554007
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研究種目 |
試験研究(B)
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配分区分 | 補助金 |
研究分野 |
核・宇宙線・素粒子
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研究機関 | 東京大学 |
研究代表者 |
蓑輪 眞 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (90126178)
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研究分担者 |
渡邉 隆行 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (80202414)
大塚 洋一 東京大学, 低温センター, 助教授 (50126009)
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研究期間 (年度) |
1992 – 1993
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キーワード | ボロメータ / 希釈冷凍機 / 極低温 / サーミスタ / 二重ベータ崩壊 / 低バックグラウンド / 暗黒物質 / 粒子検出器 |
研究概要 |
到達温度10mK、約1kgの吸収体結晶を冷却できる専用希釈冷凍機が完成した。これは、天然放射線によるバックグラウンドを低減するために特に吟味した材料を用いた。即ち、デュワ-(内筒・外筒下部・断熱シールド)及び、本体の内部断熱真空槽は、無酸素銅を用いている。本体上部からのγ線バックグラウンドを遮蔽する為の鉛等を設置しやすい構造になっている。また、地下実験室への設置が可能な仕様になっており、長時間の運転に耐えるようになっている。 20mKで作動するゲルマニウム高感度サーミスタの試作に成功した。このサーミスタを用いて、フッ化リチウムを吸収体とした極低温粒子検出器を作って、実際に作動させた。 同一性能を持つサーミスタの大量生産を目指して、アンチモンをドープしたゲルマニウム単結晶ウェファーから大量の小片を切り出し、常温において個々の抵抗率を手際よく測定するための器具を開発した。 また、この方法とは独立に、熱中性子照射によるNTD(Neutron Transmutation Doping)法によりゲルマニウムサーミスタを作成した。これは、高純度のゲルマニウム単結晶に熱中性子束をあてることによりアクセプタ、及びドナー不純物をドープする方法である。原子力研究所3号炉を用いて照射が行われた。 さらに、Oνβ^+β^+(ニュートリノのでない二重ベータ崩壊)核化合物を用いたボロメータの開発研究を行った。モリブデン、酸化ニッケル、酸化亜鉛、硫化亜鉛、テルル化カドミウムの結晶についてそれぞれ試みたが、硫化亜鉛とテルル化カドミウムについて、一応ボロメータとして作動することがわかった。
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