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2018 年度 実績報告書

新素材シンチレーターを用いたK0稀崩壊実験用VETO検出器の基礎開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K05368
研究機関山形大学

研究代表者

吉田 浩司  山形大学, 学士課程基盤教育機構, 教授 (80241727)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード粒子線検出器 / カロリメーター / 波長変換ファイバー / シンチレーションファイバー / 蛍光寿命
研究実績の概要

前年度にPET樹脂を発光体とした検出器の可能性を探ったが、今年度はそれも視野に入れてWLSファイバー集光系のスタディをおこなった。高エネルギー物理学の実験では、特に時間応答の早さが要求されるので、現在入手可能な製品が要求性能を満たしているかどうかテストするのに加えて、(株)クラレ社とともに新開発のWLSファイバーの物性(吸光発光特性、時間特性等)を測定した。(物性物理学の研究者の協力を得ながら。)
クラレ社製既発売モデルについては、自然科学研究機構分子科学研究所極端紫外光研究施設のUVSOR放射光を利用してプラスチックシンチレーションファイバー及び波長変換ファイバーの性能評価をおこなった。シングルバンチ運転下のUVSOR BL3Bビームラインからの紫外光を励起光源とし、時間相関単一光子計数法によりクラレ社から提供された試料の蛍光寿命を決定した。測定試料はY-11(300), Y-8(100), B-3(300), O-2(100), R-3(100), SCSF-78J 及びポリスチレン母材である。加えて分光蛍光光度計(ランプ光源照射)により、それぞれの試料の吸光・発光スペクトルも測定し、発光特性についての補足データを収集した。
UVSORで測定された発光の時間分布は、光電子増倍管やエレクトロニクス等の測定系が持つ分解能に加えて、放射光ビームの時間構造を含んだ複雑なものである。本研究では、その時間スペクトルから試料の蛍光寿命(1-3成分)を解析し決定するための妥当な数式を得ることができ、上記7種類以上の試料の解析に用いることができた。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Search for KL→π0νν and KL→π0X0 Decays at the J-PARC KOTO Experiment2019

    • 著者名/発表者名
      J.K. Ahn, T. Komatsubara, G.Y. Lim, Y. Tajima, T. Yamanaka, H.Y. Yoshida 他
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 122 ページ: 1~6

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.122.021802

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Non-strange dibaryons studied in the γd→π0π0d reaction2019

    • 著者名/発表者名
      T. Ishikawa, Q. He, H. Shimizu H, Y. Tajima Y, H.Y. Yoshida 他
    • 雑誌名

      Physics Letters B

      巻: 789 ページ: 413~418

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2018.12.050

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] UVSOR紫外光を用いたシンチレーションファイバー及び波長変換ファイバーの蛍光寿命測定2019

    • 著者名/発表者名
      及川裕暉
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会

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公開日: 2019-12-27  

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