2003 年度実績報告書

岩塩を用いた超高エネルギーニュートリノ検出器の基礎研究

研究課題

研究課題/領域番号	14540274
研究機関	東京都立大学
研究代表者	千葉雅美東京都立大学, 理学研究科, 助手 (60128577)
研究分担者	安田修東京都立大学, 理学研究科, 助手 (50183116) 上條敏生東京都立大学, 工学研究科, 助手 (70117703)
キーワード	超高エネルギー / ニュートリノ / 岩塩 / アスカラヤン効果 / 干渉性チェレンコフ効果 / 電波検出 / 電波減衰長 / 摂動空洞共振器法
研究概要	高エネルギー電子パルスビームによる岩塩からの干渉性チェレンコフ効果(アルカラヤン効果)による12GHz電波検出の研究を行った。電子ビーム実験室から計測室までの高周波信号伝送中の雑音混入を防ぐために、14年度の科学研究費補助金で購入したディジタルオシロスコープでディジタル化した。この結果信号伝送中の雑音ピックアップを完全に防止することが出来た。受信機で受ける電波雑音としては加速器の高周波加速用パルスノイズ、電子パルスビーム近傍にある金属の誘起パルス電波と遷移放射電波がある。ホーンアンテナへのそれらの寄与を調べるために岩塩ターゲットからホーンアンテナまでの距離変更の為に遠隔操作移動装置を15年度の科学研究費補助金で購入し実験を行った。その結果、適当な電波シールドを設置すればそれらの雑音電波を防ぐことが可能であることが判明した。比較的少数の電波検出器で巨大質量の超高エネルギーニュートリノ検出器実現に最も必要なことは、岩塩の電波に対する減衰長が長いことです。減衰の少ない物質の減衰長を測定する最も精度の高い方法の一つは摂動空洞共振器法です。細い試料を共振空洞に入れた時に入れる前と比べ共振幅が広がる。この拡大から電波の試料中の吸収、即ち減衰長を求めます。9.4GHzの空洞共振器を使用してオーストリアのハールシュタット、ドイツのアッセ、米国テキサス州ホックレー岩塩鉱等からの試料の測定を行った。次に14年度科学研究費補助金で1GHzの空洞共振器を開発製作した。人工岩塩試料の電波減衰長は約1kmであり、ホックレー岩塩鉱の試料は180mの減衰長でした。損失正接が周波数に依存しないとすると、推定では200MHzでは約900mの電波減衰長であることを示唆している。従って2kmx2kmx2kmの巨大体積の岩塩鉱を電波検出によって超高エネルギーニュートリノ検出器の媒質として使用出来る可能性が示された。

研究成果
(6件)

すべてその他

すべて文献書誌 (6件)

[文献書誌] Toshio KAMIJO, Masami CHIBA: "Microwave Properties of Rock Salt and Limestone for Detection of Ultrahigh Energy Neutrinos"Proceedings of SPIE, Particle Astrophysics Instrumentation, edited by Peter W. Gorham (SPIE, Bellingham, WA. 2003). 4858・16. 151-162 (2003)
[文献書誌] Toshio KAMIJO, Masami CHIBA, Osamu YASUDA et al.: "Measurement of Complex Permittivity in the UHF Band Using a Perturbed Cavity Resonator without Sample Insertion Holes"Memoirs of Graduate School of Engineering, Tokyo Metropolitan University. No.53. 101-114 (2003)
[文献書誌] O.Yasuda: "Summary of working group 1 at Nufact' 01 : Theory part"Nuclear Instruments and Methods A. 503(1-2). 419-434 (2003)
[文献書誌] O.Yasuda: "Neutrino factories : Physics potential and present status,"Proceedings of Beyond02 (IOP Bristol, 2003, eds.Klapdor-Klein grothaus). 419-434 (2003)
[文献書誌] H.Minakata, H.Sugiyama, O.Yasuda, K.Inoue, F.Suekane: "Reactor measurement of θ (13) and its complementarity to long-baseline experiments"Physical Review D. 68(3). 033017-1-033017-12 (2003)
[文献書誌] B.Autin, D.A.Harris, S.F.King, K.S.McFarland, O.Yasuda: "Summary of working group 2, Nufact02"Journal of Physics G. 29(8). 1743-1755 (2003)

2003 年度 実績報告書

岩塩を用いた超高エネルギーニュートリノ検出器の基礎研究

研究代表者

千葉 雅美 東京都立大学, 理学研究科, 助手 (60128577)

研究成果

[文献書誌] Toshio KAMIJO, Masami CHIBA: "Microwave Properties of Rock Salt and Limestone for Detection of Ultrahigh Energy Neutrinos"Proceedings of SPIE, Particle Astrophysics Instrumentation, edited by Peter W. Gorham (SPIE, Bellingham, WA. 2003). 4858・16. 151-162 (2003)

[文献書誌] Toshio KAMIJO, Masami CHIBA, Osamu YASUDA et al.: "Measurement of Complex Permittivity in the UHF Band Using a Perturbed Cavity Resonator without Sample Insertion Holes"Memoirs of Graduate School of Engineering, Tokyo Metropolitan University. No.53. 101-114 (2003)

[文献書誌] O.Yasuda: "Summary of working group 1 at Nufact' 01 : Theory part"Nuclear Instruments and Methods A. 503(1-2). 419-434 (2003)

[文献書誌] O.Yasuda: "Neutrino factories : Physics potential and present status,"Proceedings of Beyond02 (IOP Bristol, 2003, eds.Klapdor-Klein grothaus). 419-434 (2003)

[文献書誌] H.Minakata, H.Sugiyama, O.Yasuda, K.Inoue, F.Suekane: "Reactor measurement of θ (13) and its complementarity to long-baseline experiments"Physical Review D. 68(3). 033017-1-033017-12 (2003)

[文献書誌] B.Autin, D.A.Harris, S.F.King, K.S.McFarland, O.Yasuda: "Summary of working group 2, Nufact02"Journal of Physics G. 29(8). 1743-1755 (2003)

2003 年度実績報告書

千葉雅美東京都立大学, 理学研究科, 助手 (60128577)