| 研究課題/領域番号 |
18340056
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
佐貫 智行 東北大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (70323491)
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| 研究分担者 |
駒宮 幸男 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (80126060)
清水 裕彦 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 教授 (50249900)
日野 正裕 京都大学, 原子炉実験所, 准教授 (70314292)
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| キーワード | 中性子 / 量子力学 / 素粒子実験 / 超精密測定 / 微少重力 / 放射線検出器 |
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| 研究概要 |
CCDはピクセルサイズの位置分解能を容易に達成できるで、本研究の用途に非常に適している。しかしながら電気的に中性の中性子をCCDで直接検出することはできない。そこで、リチウムやホウ素を中性子用のコンバータとして用い、核反応によって中性子を荷電粒子に変換する方法を採った。位置分解能の劣化を避けるために、コンバータはCCD上に直接蒸着して形成した。蒸着してから1年が経過しても、CCDセンサは問題なく動作することを確認し、中性子検出をする上でCCDセンサの動作や寿命に問題のないことを明らかにした。次に、中性子に対するCCDセンサの位置分解能を評価した。位置分解能を測定するために基準となる既知のパターンを持った中性子用マスクを製作し、CCDセンサの直前にマスクを設置して原子力機購に於いて熱中性子ビームを照射した。このデータを解析し、10μmよりも良い位置分解能で中性子の位置を測定できることを確認した。さらにリチウムとホウ素を比較し、本研究の用途では、ホウ素の方が中性子コンバータとして優れた特性を示すことが分かった。
また、中性子の分布を拡大する凸面鏡の検討を進めた。レーザ作った微細な干渉パターンを直径1.5mmの円筒で拡大し、その像をCCDで観測することで、円筒が極めて微細な分布を拡大できることが分かった。以上の結果から、超冷中性子を用いて未知短距離力を探索する実験を実行するために必要となる主要な要素技術を実証できた。
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