| 研究課題/領域番号 |
26287048
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| 研究機関 | 首都大学東京 |
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研究代表者 |
角野 秀一 首都大学東京, 理工学研究科, 准教授 (70376698)
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| 研究分担者 |
住吉 孝行 首都大学東京, 理工学研究科, 教授 (30154628)
石原 信弘 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, その他部局等, 名誉教授 (50044780)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 二重ベータ崩壊 / ニュートリノ / マヨラナ性 / 飛跡検出器 |
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| 研究実績の概要 |
ニュートリノは電荷を持たない素粒子であり、粒子と反粒子の区別があるのか分かっていない。粒子と反粒子の区別がない粒子をマヨラナ粒子と呼び、素粒子の標準模型を超える多くの理論では、ニュートリノがマヨラナ粒子であることを支持している。もしニュートリノがマヨラナ粒子である場合、ニュートリノレス二重ベータ崩壊という極めて稀な原子核壊変が起こることが予想されている。本研究課題では、将来的なニュートリノレス二重ベータ崩壊の観測を目指して、新しい測定原理(ベータ線の運動量観測)に基く実験装置の開発を進めている。次世代の実験装置においてニュートリノレス二重ベータ崩壊の探索が行えるように、実験技術を確立することが本研究課題の目的である。
本研究では、これまでの実験装置を大型化および微細化した実験装置(DCBA-T3)を製作し、ネオジム150を用いた二重ベータ崩壊実験を行う。本年度は、DCBA-T3実験装置で用いられる飛跡検出器およびその読み出しエレクトロニクスの開発に取り組んだ。これらの動作を確認するために二重ベータ崩壊実験で用いる予定の He(85%) + CO2(15%) ガスと並行して、放射線検出器に広く用いられている Ar(90%) + CH4(10%) ガスを用いて宇宙線信号の取得を行った。 Ar(90%) + CH_4(10%) ガスを用いた測定では、飛跡検出器および読み出しエレクトロニクスが正しく動作することを確認し、ガス中での電子のドリフト速度の印加電圧依存性が、先行研究で知られている値と矛盾がないことを確かめた。He(85%) + CO2(15%) ガスを用いた測定においても、信号が小さいながらも飛跡を確認した。He(85%) + CO2(15%) ガスを用いて二重ベータ崩壊実験を行うためには、読み出しエレクトロニクスの改良が必要であるとの結論を得た。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
研究分担者が減少したことに加え、研究に参加する大学院生も毎年一名程度であり、慢性的にマンパワーが不足している。また、KEKと首都大において、並行して飛跡検出器と読み出しシステムの確認を行なっているが、首都大で検証を行なっている飛跡検出器については放電に悩まされており、その対応に時間を取られて予想通りの進捗が得られていない。
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| 今後の研究の推進方策 |
マンパワーの不足については解消の目処は今の所ない。飛跡検出器の開発においては、放電を避けるために印加電圧を下げ、その結果不足するガス増幅率をエレクトロニクスの改良によって補う方向で進める。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
DCBA-T3実験では、β線のガス中でのエネルギー損失に伴うエネルギー分解能の悪化を防ぐために、He+CO2 ガスを使用する必要があるが、放電の問題によりガス増幅率を抑える必要があり、読み出しシステムの改良により信号の増幅率を確保する必要が新たに生じた。次年度は、読み出しシステムに新たにアンプと追加する改良を行ない、その検証を行った後、残りの読み出しシステムの製作を行う。
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