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2019 年度 実績報告書

超新星背景ニュートリノ観測のためのスーパーカミオカンデ全反射型集光レンズ開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K14266
研究機関東京大学

研究代表者

池田 一得  東京大学, 宇宙線研究所, 助教 (90583477)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードニュートリノ / 超新星爆発
研究実績の概要

アクリル板に空気層を持った集光システムは、加工費が増えることにより、低コスト化が困難になった。そこで、インジウムミラーを使った集光システムの検討を開始した。インジウムは、粘性が強く加工がしやすいため、アクリル板に蒸着させてから曲げ加工をすることが可能である。さらに、そのように作成されたインジウム蒸着アクリル板は屋外看板でも使用されているように耐久性は十分高いと考えられる。試験セットアップを作成し、インジウムミラーの評価を行った。評価では、加速試験として、60℃の0.2%硫酸ガドリニウム水溶液中に長期間浸し、反射率の変化を測定した。その結果、2年後(加速ファクターを考慮すると6年の浸水に相当)に反射率の有意な変化は認められなかった。平行して、シミュレーションを使った検出器性能の見積を行った。その結果、集光システムにより観測される光子数が1.25倍になり、エネルギー分解能の向上が期待できることが確認された。また、懸念事項の一つであった時間分解能の悪化による事象発生点再構成における位置分解能の悪化について確認を行った。その結果、数MeVの低エネルギー領域では観測光量の増加により、集光システムありの場合で位置分解能がよくなる傾向が分かった。一方、数100MeV-1GeVの高エネルギー領域では、位置分解能の悪化が見られる。これは、集光ミラー導入による時間分解能の悪化だけでなく、集光ミラーでの反射光が光電子増倍管でさらに反射し別の光電子増倍管で観測されることによりチェレンコフリングパターンがぼやける影響も考えられる。以上の通り、今回のシミュレーションにより、集光ミラーによる検出器性能の向上を確認し、今後の課題をはっきりさせることができた。

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2019

すべて 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [学会発表] Low Radioactivity Techniques 20192019

    • 著者名/発表者名
      Motoyasu Ikeda
    • 学会等名
      Radiopurity program for SuperK-Gd
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2021-01-27  

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