【研究分野】素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理

【研究領域課題番号】24340050 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ラドン / キセノン / ダークマター / 放射線 / 素粒子実験 / 吸着 / ナノ素材 / 活性炭

【研究成果の概要】

本研究においては、希ガス中の極微量のラドン分析を行うための高感度なラドン検出器(80L検出器)の開発を行った。検出器本体の低バックグラウンド化を行い、Po-214の内部バックグラウンドレベルは、0.81±0.08(count/day)まで低減された。これは、以前のラドン検出器の約1/3のレベルである。また、Arガス、Xeガス中での80L検出器の基礎特性を初めて評価し、希ガスを用いた暗黒探索実験等へ80Lラドン検出器を応用する道が開けた。また、暗黒物質の直接探索を目指すエックスマス実験において、我々のラドン検出器を応用した水中ラドンのリアルタイム測定装置を新たに構築し、運用を開始した。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31

【配分額】19,500千円 (直接経費: 15,000千円、間接経費: 4,500千円)

【研究分野】素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理

【研究領域課題番号】23740220 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

放射線耐性 / データ収集系 / ビーム試験実験 / 素粒子物理学実験 / 放射線 / 素粒子実験 / 中性子線 / γ線 / 光トランシーバー / FPGA / 磁場耐性 / データ通信エレクトロニクス

【研究成果の概要】

高エネルギー加速器実験の強放射線・強磁場という特殊な環境で動作可能なデータ収集系について、とくにその部品を研究した。
Belle II実験を例に、10年分のバックグラウンドγ線や中性子線を複数銘柄のFPGA・光通信用トランシーバー・レギュレーター等に照射して、各部品の一時的エラー頻度および恒久的破壊耐性について定量的に評価して論文誌に公表した。また、1Tほどの強磁場中に置いたデータ収集系についても異常は起きないことを確認した。
また、検出器本体の放射線耐性研究も行い、崩壊点検出器ではその部品が十分な放射線耐性をもつことや、検出器自体のセンサー位置が放射線によってほぼ影響を受けないことも確認した。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2011-04-28 - 2016-03-31

【配分額】4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)

【研究分野】素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理

【研究領域課題番号】23244051 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

宇宙線 / 宇宙物理 / 素粒子実験 / 放射線

【研究成果の概要】

本研究では、本質的に光効率の高い半導体光電子増倍素子を高密度に配列することでチェレンコフ望遠鏡の光検出器としての要求を満たすことを検証した。並行して、高密度読み出しを可能とする高速波形記録集積回路を開発し、その試作モジュールをチェレンコフ望遠鏡試作機に搭載し、宇宙線による空気シャワーの信号を撮像することに成功し、その性能を現実的環境下で実証した。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2011-04-01 - 2016-03-31

【配分額】47,060千円 (直接経費: 36,200千円、間接経費: 10,860千円)

【研究分野】素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理

【研究領域課題番号】22684008 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

粒子測定技術 / ニュートリノ / π中間子 / 断面積 / 光検出器 / 反応断面積 / 粒子検出器 / ニュートリノ反応 / 素粒子実験 / 放射線

【研究成果の概要】

ニュートリノ振動パラメータの測定精度を向上させるうえで今後必要不可欠となるニュートリノ―原子核反応の研究を進展させるために、従来よりも一桁以上位置分解能の良い、1 mm 程度で細分化された全感知型ニュートリノ検出器の基礎技術を開発し、その性能を評価した。
カナダ・TRIUMF研究所で陽子やπ中間子ビームの照射試験を行った結果、シンチレーティングファイバーを使用した全感知型検出器は低エネルギー粒子の検出能力にすぐれ、ニュートリノ検出器として高い性能を持ちうることが確認できた。また、ニュートリノ反応の研究が可能な、より大きなサイズの検出器を製作するための基礎技術を確立した。

【研究種目】若手研究(A)

【研究期間】2010-04-01 - 2013-03-31

【配分額】23,400千円 (直接経費: 18,000千円、間接経費: 5,400千円)