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2021 年度 実績報告書

高圧キセノンを用いた方向感度と大質量を両立する究極の暗黒物質探索実験の原理検証

研究課題

研究課題/領域番号 18K13567
研究機関東北大学

研究代表者

中村 輝石  東北大学, 理学研究科, 助教 (80750463)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワードキセノン / 放射線検出器 / 飛跡 / 中性子
研究実績の概要

低エネルギーの原子核が放射線検出器内でどのようなふるまいをするのか、放射線物性の専門の方と議論を進めて理解を深めた。その一環として、エマルジョン中での原子核反跳の方向決定についての論文を出版した。放射線物性の研究者とは連絡を取り合っており、キセノン中での原子核反跳の挙動についても議論を進めている。
中性子標準場を提供する産総研においてビームテストを実施すべく、可搬な高圧キセノンガス検出器を開発した。昨年度から順次購入及び組立を進めていたMPPC、PMT、専用回路、FPCケーブル、その他必要な全てのパーツを揃え、組み上げた。ガスシステムのある京都大学にてキセノンガスを導入し、検出器として動作することを確認した。当該年度中にビーム試験会場への搬入と中性子の照射にこぎつけた。しかしながら、コロナの影響でキセノンガスを封入してのビーム試験は2022年度の4月初旬にずれ込んだが、こちらも無事に実施することができ、原子核反跳のデータを取得で来た。今後は解析を進め、まずはガスキセノンにおけるクエンチングを実験的に求める。検出器本体もいくつかの改良が必要なことが分かったため、今後はそれらの点について改善を施し、電場依存性や検出器を90度回転させるビームテストを実施したい。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Energy deposition on nuclear emulsion by slow recoil ions for directional dark matter searches2022

    • 著者名/発表者名
      Hitachi Akira、Mozumder A.、Nakamura Kiseki D.
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 105 ページ: 063014

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.105.063014

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] キセノンガス検出器を用いたミグダル効果観測に向けた中性子ビーム試験結果2022

    • 著者名/発表者名
      中村輝石
    • 学会等名
      日本物理学会 第77回年次大会
  • [学会発表] 希少事象探索にむけた高圧キセノンガスによる放射線検出器開発2022

    • 著者名/発表者名
      中村輝石
    • 学会等名
      日本物理学会 第77回年次大会 シンポジウム講演

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公開日: 2022-12-28  

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