背景事象識別能力を有する高感度シンチレーターによる宇宙暗黒物質探索

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2022年度も宇宙暗黒物質を探索するための高純度NaI結晶の作成と背景事象を感知するためのシンチレーションフィルムを組み合わせた検出器と、シンチレーションフィルムによる性能向上を比較するためシンチレーションフィルムを組み合わせていない検出器の2種類を作成した。シンチレーションフィルムを組み合わせた結晶に関しては、前年度と比較してシンチレーションフィルムの厚さを変更したものを作成した。高純度NaI結晶の作成には、これまで本研究代表者も参画するPICOLON Projectで開発された純化手法を用いた。2021年度に作成したシンチレーションフィルムを組み合わせた検出器については、神岡地下実験室で放射線源によるエネルギーキャリブレーションをおこない様々なエネルギーの線形性の確認を行った。さらに鉛シールド内に設置し長期測定を行うことでNaI結晶の内部に含有される放射性不純物量の測定を行った。その過程で、データ収集回路由来のノイズが観測されていることが判明した。データ収集系の電源にUPSを追加するなどの対策を行ったが改善があまり見られなかった。追加の対策としてデータ収集系とデータ記録装置の電気的な接続を切るための光データ転送回路の導入準備を開始した。そのような状況ではあったが得られた信号波形の解析によって、時間幅の短い光電子増倍管由来のノイズとNaI結晶の発光は明確に区別できることは判明した。