超伝導技術を利用した実時間太陽ニュートリノ観測装置の開発

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24654068
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 石野 宏和 岡山大学, 自然科学研究科, 准教授 (90323782)
• 研究協力者: 樹林 敦子 岡山大学, 大学院自然科学研究科, 研究員 ; 山田 要介 岡山大学, 大学院自然科学研究科, 修士課程学生(M2) ; 湯浅 泰気 岡山大学, 大学院自然科学研究科, 修士学生(M2) ; 山森 弘毅 独立行政法人産業技術総合研究所, ナノエレクトロニクス研究部門, 主任研究員 (00358293) ; 神代 暁 独立行政法人産業技術総合研究所, ナノエレクトロニクス研究部門, 研究グループ長 (60356962)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 超伝導検出器 / 太陽ニュートリノ / インジウム / 力学的インダクタンス

研究概要

超伝導検出器の１種である力学的インダクタンス検出器(Kinetic Inductance Detector, KID)を用いた実時間太陽ニュートリノ観測を視野にいれた検出器の開発を行った。太陽ニュートリノ検出に、In-115を用いることより、バックグラウンド事象を取り除き、太陽ニュートリノ事象をあいまいなく選択可能である。本研究では、In/Al/Nbを組み合わせたKIDの開発を行った。試行錯誤の上、Inバンプを張り付けたKIDを作製し、感度を測定した結果、太陽ニュートリノ事象を検出するのに十分な感度を持つことが分かった。

研究成果

• [雑誌論文] Development of Microwave Kinetic Inductance Detectors for a detection of phonons (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Ishino, et al
  • 雑誌名: Journal of Low Temperature Physics 巻: (印刷中)
  • DOI: 10.1007/s10909-013-1025-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of Superconducting Detectors for Applications to Particle Physics and Astrophysics (2014)
  • 著者名/発表者名: A.Kibayashi, H. Ishino, et al
  • 雑誌名: JPS Conf 巻: Proc., 1 ページ: pp.013118, 1-4
  • DOI: 10.7566/JPSCP.1.013118
  • 査読あり
• [雑誌論文] MKIDと宇宙・素粒子実験への応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 石野宏和, 羽澄昌史, 樹林敦子, 岐部佳朗, 美馬覚, 佐藤伸明, 吉田光宏, 渡辺広記
  • 雑誌名: 信学技報IEICE Technical Report 巻: SCD2013-22 ページ: 17-20
• [雑誌論文] 超伝導検出器の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 石野宏和, 羽澄昌史, 美馬覚, 吉田光宏
  • 雑誌名: 高エネルギーニュース 巻: 32巻 ページ: 24-33
• [学会発表] 検出効率を改善した超伝導フォノン検出器の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 石野宏和
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 東海大学
  • 年月日: 2014-03-29
• [学会発表] Development of Superconducting Detectors for Applications to Particle Physics and Astrophysics (2013)
  • 著者名/発表者名: Atsuko Kibayashi
  • 学会等名: APPC12
  • 発表場所: Makuhari
  • 年月日: 20130714-19
• [学会発表] Development of Microwave Kinetic Inductance Detectors for a detection of Phonons (2013)
  • 著者名/発表者名: Hirokazu Ishino
  • 学会等名: LTD15
  • 発表場所: Pasadena, USA
  • 年月日: 20130124-28
• [学会発表] MKIDと宇宙・素粒子実験への応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 石野宏和
  • 学会等名: 電子情報通信学会、超伝導エレクトロニクス研究会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2013-10-02
• [学会発表] Microwave Kinetic Inductance Detector (MKID)の可視光反応の研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山田要介
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 高知大学
  • 年月日: 2013-09-22
• [学会発表] MKIDの可視光反応の研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山田要介
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2013-03-29
• [学会発表] ニオブMKIDの基礎特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山田要介
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 京都産業大学
  • 年月日: 2012-09-14
• [学会発表] ニオブとアルミニウムを組み合わせたストリップ型MKIDの開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 湯浅泰気
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 京都産業大学
  • 年月日: 2012-09-14
• [備考]
  • URL: http://fphy.hep.okayama-u.ac.jp/~ishino/works/chousenteki-houga-h24/