| 研究課題/領域番号 |
17K05465
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
小林 兼好 東京大学, 宇宙線研究所, 特任助教 (70466861)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 暗黒物質探索 / ラドン |
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| 研究実績の概要 |
暗黒物質探索ではバックグラウンドの低減がカギであり、そのバックグラウンドの多くが検出器そのものがもつ放射性不純物からくる。検出器を製作する際にも空気中にあるラドン娘核が付着すれば、半減期が２２年と長い２１０Ｐｂが検出器に残ることになる。この２１０Ｐｂを付着空間内にあるイオンを中性化させるエリア除電システムの検証を行う予定だったがラドン濃度が高く検証できる夏場に病気のため検証実験ができなかった。本年度行う予定である。イオンカウンタの測定は継続して行った。季節変動が観測できており、坑内イオンはラドン娘核が主であり、有望である可能性は高まっている。
上記の２１０Ｐｂも含めラドンは暗黒物質探索をする上でさまざまな場面でバックグラウンドになりうる。そのためそのラドン濃度を測定するラドン計の高感度化は暗黒物質探索の感度を高める上で重要で多方面で必要になる。本研究では既存検出器の感度を１０倍にすることが目標である。昨年度までに検出器に使われている機器類ではなく検出器容器そのものからのラドン放出が原因ということが判明している。そこでラドン計の表面ステンレスを銅電鋳により覆いラドンを放出させないようにし、ラドン計のバックグラウンドを測定した。しかしラドン放出を減らすことができなかった。銅電鋳そのものはラドンの含有が少ないので、銅電鋳の方法も含め原因を検討中で今後ラドン放出を抑えるための方法を再度検討しる。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
エリア除電システムの検証を行う予定だったがラドン濃度が高く検証できる夏場に病気のため検証実験ができなかった。
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| 今後の研究の推進方策 |
昨年度行えなかったエリア除電システムの検証を行う。ラドン濃度が上がる夏場にイオン放出のパラメータを最適化して２１０Ｐｂの表面付着を１０分の１におさえることを目標にする。基本的に付着の検証は２１０Ｐｂの親核である２１４Ｐｏの崩壊の測定で行うが、今年度は最終年度であるので、長期測定により２１０Ｐｂそのものの付着度の検証も行う。
ラドン検出器高感度化に関しては、昨年度の手法の改良を検討したい。まず、銅そのもののラドン透過率を測定し、問題のないレベルであることを確認する。もし問題ないレベルであればクリーンルーム化、溶液のクリーン化、スラグの低減など銅電鋳の手法を見直し銅がラドンを含まないよう改良し、銅電鋳により高感度化を図りたい。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当該年度は前半病気のため計画を遂行することができなかった。この計画は今年度行う予定なので使用額を次年度使用額が生じる。
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