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2014 年度 実績報告書

カムランド禅実験における0νββ探索の感度向上のための基礎研究

研究課題

研究課題/領域番号 25800123
研究機関大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構

研究代表者

大谷 将士  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 博士研究員 (90636416)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワードニュートリノ / 2重ベータ崩壊 / マヨラナ / レプトン数非保存 / シンチレーター / 光検出器 / 位置再構成
研究実績の概要

当該年度は,新データ取得回路(MoGURA)と既存回路を複合した解析方法の確立,次世代型発光バルーン製作に向けたフィルム特性の試験,高量子効率光電子増倍管の基礎特性の測定を行った。
まず,前年度に確立したMoGURAデータによる解析方法を発展させて更なる感度向上を図った。具体的には,現在MoGURAでは全体の約2/3のPMTデータしか取得できていないため,残る1/3は既存回路のデータを用いて最尤法関数を組むことで精度向上を目指した。その結果,位置分解について約6%ほどの向上が見込まれることを明らかにした。
次に,前年度に十分な発光量を確認したPENフィルムに対して,バルーン製作にむけた特性を測定・評価した。まず,溶着方法の検討を行い,インパルス溶着方法によって要求(10N/cm)以上の強度(27N/cm)を持っていることを実証した。次に,シンチレーターの主成分であるPCに対する耐性を評価し,1年以上の期間透過率などの特性に変化がない事を明らかにした。その他Xeに対するシールド率の評価などを行い,バルーン製作にむけた基礎特性を完了することができた。
また,カムランド検出器アップグレードにむけ近年浜松ホトニクスで開発された高量子効率光電子増倍管(PMT)の基礎特性の測定を行った。特に,新PMTは計算機パワーを駆使して高精度電磁場計算を行って設計がなされているため,20インチ有効面全体において優れた時間応答を持っていることが予想された(現行カムランドPMTは時間応答のために有効面を17インチに制限している)。そこで,レーザー光源を用いた時間分解能測定システムを構築し,20インチ全面にわたって現行PMTと同程度の時間分解能(FWHM=4nsec)を持っていることを実証した。

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 学会発表 (20件) 備考 (1件)

  • [学会発表] KamLAND2-Zen実験に向けた液体シンチレータの研究とバックグラウンドシミュレーション2015

    • 著者名/発表者名
      蜂谷尊彦
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
  • [学会発表] マヨラナニュートリノ-ダブルβ崩壊-2015

    • 著者名/発表者名
      清水格
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
  • [学会発表] KamLAND2-Zenに向けた新型PMTの性能評価2015

    • 著者名/発表者名
      朝倉康太, 他KamLAND Collaboration
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
  • [学会発表] KamLAND2-Zen実験用液体シンチレーター開発の現状2015

    • 著者名/発表者名
      大浦智也
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
  • [学会発表] KamLAND2015

    • 著者名/発表者名
      清水格
    • 学会等名
      Neutrino Telescopes 2015
    • 発表場所
      Vanice, Italy
    • 年月日
      2015-03-02 – 2015-03-06
  • [学会発表] KamLAND-Zen2014

    • 著者名/発表者名
      石徹白晃治
    • 学会等名
      DBD2014
    • 発表場所
      Hawaii, US
    • 年月日
      2014-10-05 – 2014-10-07
  • [学会発表] KamLANDにおける次期エレクトロニクス開発2014

    • 著者名/発表者名
      林田眞悟
    • 学会等名
      Open-It若手の会
    • 発表場所
      宮崎
    • 年月日
      2014-10-02 – 2014-10-04
  • [学会発表] KamLAND-Zen Purification methods and R&D2014

    • 著者名/発表者名
      上島考太
    • 学会等名
      ANT2014
    • 発表場所
      UCLS US
    • 年月日
      2014-09-22 – 2014-09-24
  • [学会発表] KamLAND2へ向けたデータ収集回路2014

    • 著者名/発表者名
      林田眞悟
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      佐賀大学
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-21
  • [学会発表] KamLAND-Zen純化後データを用いた136Xe二重ベータ崩壊の寿命測定2014

    • 著者名/発表者名
      寺島亜寿紗
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      佐賀大学
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-21
  • [学会発表] KamLAND2-Zen実験用液体シンチレータ開発の現状2014

    • 著者名/発表者名
      大浦智也
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      佐賀大学
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-21
  • [学会発表] Event Reconstruction for kton Scale Liquid Scintillation Detector2014

    • 著者名/発表者名
      Xe Benda
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      佐賀大学
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-21
  • [学会発表] KamLAND-Zen実験の粒子識別に向けたイメージ検出装置の開発2014

    • 著者名/発表者名
      石尾昌平
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      佐賀大学
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-21
  • [学会発表] カムランドにおける超新星前兆ニュートリノの検出可能性2014

    • 著者名/発表者名
      石徹白晃治
    • 学会等名
      日本天文学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      山形大学
    • 年月日
      2014-09-13 – 2014-09-13
  • [学会発表] Latest results from KamLAND-Zen second phase2014

    • 著者名/発表者名
      丸藤佑仁
    • 学会等名
      IHCEP2014
    • 発表場所
      Valencia, Spain
    • 年月日
      2014-07-02 – 2014-07-09
  • [学会発表] Results from KamLAND-Zen2014

    • 著者名/発表者名
      清水格
    • 学会等名
      Neutrino 2014
    • 発表場所
      Boston US
    • 年月日
      2014-06-02 – 2014-06-07
  • [学会発表] Status of KamLAND-Zen and purification methods2014

    • 著者名/発表者名
      上島考太
    • 学会等名
      TIPP2014
    • 発表場所
      Amsterdam, The Netherlands
    • 年月日
      2014-06-02 – 2014-06-06
  • [学会発表] Tracking geo-neutrinos towards the future geo-neutrinography2014

    • 著者名/発表者名
      渡辺寛子
    • 学会等名
      日本地球惑星連合大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-04-28 – 2014-04-28
  • [学会発表] KamLAND: Geo-Neutrino Result2014

    • 著者名/発表者名
      清水格
    • 学会等名
      日本地球惑星連合大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-04-28 – 2014-04-28
  • [学会発表] Anti-Neutrino Directionality at KamLAND2014

    • 著者名/発表者名
      Xe Benda
    • 学会等名
      日本地球惑星連合大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-04-28 – 2014-04-28
  • [備考] 東北大学ニュートリノ科学研究センター

    • URL

      http://www.awa.tohoku.ac.jp/rcns/

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公開日: 2016-06-01  

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