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2017 年度 実績報告書

超高分解能原子核乾板による暗黒物質方向探索実験プロジェクトの推進

研究課題

研究課題/領域番号 15H05446
研究機関名古屋大学

研究代表者

中 竜大  名古屋大学, 現象解析研究センター, 特任助教 (00608888)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード暗黒物質 / 超微粒子原子核乾板 / ナノトラッキング
研究実績の概要

本研究は、独自に開発した超微粒子原子核乾板による方向感度を持った暗黒物質探索実験を推進することを目的として、国際共同研究としてイタリア・グランサッソ研究所にて本格的な実験展開を可能にする技術開発を推進してきた。今年度における重要課題は、地下環境におけるデバイス作成から解析までのシステム構築を進めるとともに、データ解析法の確立とさらなる高度化を行うこと、さらに、本格的な事象解析を進めることで定量的な背景事象数とその原因関する理解を進めることを主要なテーマとした。これらを総合し、下記のような実績を上げることができた。
①.グランサッソ研究所において、名古屋大学にて製造した超微粒子原子核乾板デバイスのフィルム化と、当研究所HallBに設置したシールドおよび低温チャンバー内の構築とデバイスインストールを行い、最終的に約0.3kg・dのテクニカルランを行った。
②.事象解析ルーチンの確立を進め、候補事象選別から詳細解析モードへの移行プロセスを構築することができた。また、ナポリ大と共同開発を進めるプラズモン光学応答による超解像解析システムの運用をスタートさせ、事象解析を10nmの分解能で可能となった。
③.シミュレーション等の研究も進め、現在の主要な背景事象について定量的な理解が進み、本格的なバックグルンドスタディへ移行した。また、その一環で、製造法の改善によるノイズレベルの1/5以上の除去に成功した。
④.中性子による反跳事象解析も進み、キャリブレーション法の開発が進展した。電子バックグラウンドに関しては、-10℃のデバイス温度での感度の定量的理解を進めることができ、今後より低温での較正システムを構築する。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (29件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] ナポリ大学/グランサッソ研究所/ローマ大学(イタリア)

    • 国名
      イタリア
    • 外国機関名
      ナポリ大学/グランサッソ研究所/ローマ大学
    • 他の機関数
      2
  • [国際共同研究] レベデフ原子核研究所/モスクワ州立大/ドゥブナ原子核研究所(ロシア連邦)

    • 国名
      ロシア連邦
    • 外国機関名
      レベデフ原子核研究所/モスクワ州立大/ドゥブナ原子核研究所
  • [国際共同研究] 中東工科大学(トルコ)

    • 国名
      トルコ
    • 外国機関名
      中東工科大学
  • [雑誌論文] New readout system for submicron tracks with nuclear emulsion2017

    • 著者名/発表者名
      K.Katsuragawa, A.Umemoto,M.Yoshimoto,T. Naka and T.Asada
    • 雑誌名

      Journal of Instruments

      巻: 12 ページ: T04002

    • DOI

      doi:10.1088/1748-0221/12/04/T04002

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The development of super fine-grained nuclear emulsion2017

    • 著者名/発表者名
      akashi Asada, Tatsuhiro Naka, Ken-ichi Kuwabara and Masahiro Yoshimoto
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 063H01 ページ: 1-9

    • DOI

      DOI: 10.1093/ptep/ptx076

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 超微粒子原子核乾板における局在表面プラズモン共鳴を応用した超解像飛跡解析技術2017

    • 著者名/発表者名
      中竜大
    • 雑誌名

      日本写真学会誌

      巻: 80 ページ: 311-317

  • [雑誌論文] 検出量子効率に基づく暗黒物質検出用原子核乳剤の設計指針の提案と検討2017

    • 著者名/発表者名
      谷忠昭、中竜大
    • 雑誌名

      日本写真学会誌

      巻: 81 ページ: 53-64

    • 査読あり
  • [学会発表] 超高分解能飛跡検出器への局在表面プラズモン共鳴の応用2018

    • 著者名/発表者名
      梅本篤宏,中竜大 他
    • 学会等名
      第15回プラズモニクスシンポジウム
  • [学会発表] エマルジョン暗黒物質探索実験NEWSdm(1)~グランサッソ地下実験の現状報告~2018

    • 著者名/発表者名
      梅本篤宏, 中竜大 他
    • 学会等名
      日本物理学会 第73回年次大会
  • [学会発表] エマルジョン暗黒物質探索実験NEWSdm(2)~高速飛跡読み取り装置開発の現状報告~2018

    • 著者名/発表者名
      小林龍太,中竜大 他
    • 学会等名
      日本物理学会 第73回年次大会
  • [学会発表] エマルジョン暗黒物質探索実験NEWSdm(3)~次期地下実験に向けた検出器の光学応答理解と改善~2018

    • 著者名/発表者名
      福澤佑哉,中竜大 他
    • 学会等名
      日本物理学会 第73回年次大会
  • [学会発表] エマルジョン暗黒物質探索実験NEWSdm(1)~グランサッソ地下実験の現状報告~2018

    • 著者名/発表者名
      梅本篤宏,中竜大 他
    • 学会等名
      日本物理学会 第73回年次大会
  • [学会発表] エマルジョン暗黒物質探索実験NEWSdm(3)~次期地下実験に向けた検出器の光学応答理解と改善~2018

    • 著者名/発表者名
      福澤佑哉
    • 学会等名
      日本物理学会 第73回年次大会
  • [学会発表] 超微粒子原子核乾板の荷電粒子に対する発光応答の評価2018

    • 著者名/発表者名
      白石卓也,中竜大 他
    • 学会等名
      日本物理学会 第73回年次大会
  • [学会発表] NEWSdm ~ Nuclear Emulsions for WIMP Search directional measurement ~2017

    • 著者名/発表者名
      Atsuhiro Umemoto
    • 学会等名
      CYGNUS 2017 Sixth International Workshop on Directional Detection of Dark Matter
    • 国際学会
  • [学会発表] NEWSdm experiment ~ Direction Sensitive Dark Matter Search with Super-high Resolution Nuclear Emulsions2017

    • 著者名/発表者名
      Tatsuhiro Naka
    • 学会等名
      Exploring the Dark Universe, Quy Nhon, Vietnam
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] NEWSdm2017

    • 著者名/発表者名
      中竜大
    • 学会等名
      CRCタウンミーティング
    • 招待講演
  • [学会発表] エマルジョン暗黒物質探索実験NEWSdm(1)~解析システムとグランサッソ地下でのテスト実験状況の報告~2017

    • 著者名/発表者名
      梅本篤宏, 中竜大 他
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会
  • [学会発表] エマルジョン暗黒物質探索実験NEWSdm(2)~全体報告~2017

    • 著者名/発表者名
      中竜大
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会
  • [学会発表] 超微粒子原子核乾板における局在表面プラズモン共鳴を応用した超解像飛跡解析技術2017

    • 著者名/発表者名
      中竜大
    • 学会等名
      第14回日本写真学会光機能性材料セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] 超微粒子原子核乾板読み取りのための高速自動飛跡読み取り装置の開発2017

    • 著者名/発表者名
      小林龍太, 中竜大 他
    • 学会等名
      画像関連学会連合会第4回秋季大会
  • [学会発表] 局在表面プラズモン共鳴を用いた超微粒子原子核乾板(NIT)における光学応答の評価と改善2017

    • 著者名/発表者名
      福澤佑哉,中竜大 他
    • 学会等名
      画像関連学会連合会第4回秋季大会
  • [学会発表] NEWSdm ~ Nuclear Emulsions for WIMP Search ~ directional measurement ~2017

    • 著者名/発表者名
      Atsuhiro Umemoto
    • 学会等名
      CYGNUS 2017 Sixth International Workshop on Directional Detection of Dark Matter
    • 国際学会
  • [学会発表] エマルジョン暗黒物質探索実験NEWSdm(1)~解析システムとグランサッソ地下でのテスト実験状況の報告~2017

    • 著者名/発表者名
      梅本篤宏,中竜大 他
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会
  • [学会発表] 超微粒子原子核乾板読み取りのための高速自動飛跡読み取り装置の開発2017

    • 著者名/発表者名
      小林龍太,中竜大 他
    • 学会等名
      画像関連学会連合会第4回秋季大会
  • [学会発表] Nano Imaging Trackerの重イオンにおけるz/β分解能の評価2017

    • 著者名/発表者名
      多田智美,中竜大 他
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会
  • [学会発表] 超微粒子原子核乾板の荷電粒子に対する発光特性の研究2017

    • 著者名/発表者名
      白石卓也,中竜大 他
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会
  • [学会発表] 超微粒子原子核乾板の荷電粒子に対する蛍光発光応答の評価2017

    • 著者名/発表者名
      市来浩勝,中竜大 他
    • 学会等名
      日本写真学会年次大会
  • [学会発表] 微粒子原子核乾板の荷電粒子による蛍光発光に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      市来浩勝,中竜大 他
    • 学会等名
      画像関連学会連合会第4回秋季大会

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公開日: 2018-12-17   更新日: 2022-07-19  

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