柏崎刈羽原子炉からのニュートリノを用いた混合角θ_<e3>の測定実験の最適化

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16540239
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 田村 詔生 新潟大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (00025462)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 川崎 健夫 新潟大学, 理学部, 助手 (00323999) ; 住吉 孝行 東京都立大学, 理学部, 教授 (30154628)
• Keywords: ニュートリノ振動 / 低雑音光電子増倍管 / Gd入りの液体シンチレータ / シミュレーション / FADC

Research Abstract

○低雑音光電子増倍管の開発:
・PMTに関しての増幅度、TTS、単光子に対する応答などを10"(R7081)と8"(R5912)の比較テストをし。その結果,増幅度、単光子の分解能はほとんど同じで、TTSはむしろ大口径のR7081の方が良かった。R7081はアンタレスやアイスキューブ用に大量に生産しているところなので、色々な最適化が行われ、良い製品が出来ている段階だと考えられる。大口径のPMTの使用で,コストを下げることが出来る見込が付いた。現在,更に13"の使用の可能性について検討することにしている。
・PMTのガラスからの放射線バックグラウンドについて,浜松ホトニクスが使用しているものと低雑音として定評のある中国製のものとの比較テストを行った。その結局,浜松ホトニクス社のガラスの問題となる元素の含有量が,中国製に比べて十分低いことが確認された。
○高速FADCによる読み出し回路の開発:
16年度においては,最初の評価モデルとして,林栄精器(株)と(株)物産マイクロエレクトロニクスと議論しながら,設計を進めている。現在,CMOS-FADCチップをこれ迄考えていた(10bit,1GSPS)から(8bit,1GSPS)に替えたものを製作中である。これにより,発熱量も下げることが出来ることとなった。最初の評価用FADCモジュールは,8月には完成の予定である。
○検出システムの改善を考慮したシミュレーション
・実機およびプロトタイプ検出器を想定したシミュレーションプログラムをGeant4ベースで書いており,既に大まかな検出器が実装され,基本的動作の確認がされつつある。
○液体シンチレータの成分分析
・本実験において使用される可能性の高いGd入り液体シンチレータの成分を精密に分析した。これは,検出器の検出効率の評価及び我々独自のシンチレータ開発にとって極めて重要である。