Development of electron-neutrino detection technology using neutrinos from mu+ decay at rest and its application

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(1)J-PARC MLF実験場でのバックグラウンド測定については，2021年 6月22日から7月19日にかけて測定を行った．この測定では，CsIシンチレーターや3Heカウンター及び本番の約1/10スケールのプラスチックシンチレーター検出器をMLFのBL07ビームラインに設置し，さまざまは場所や条件でビーム起源のバックグラウンドの直接測定を行った．その結果，バックグラウンド量をビームパルスのタイミングからの時間の関数として測定することができた．　特に，ビームのタイミングより，100μs後にもかなりの速中性子バックグラウンドが残っていることが判明し，ニュートリノ検出で重要な遅延信号に対する中性子起源のバックグラウンドが予想より大きいという問題が判明した．そのため，ニュートリノ検出には，特に速中性子に対するシールドが重要であることが分かり，このバックグラウンドに対処するため，高密度ポリエチレン，ボロンシートなどを組み合わせた中性子シールドの検討を行い，実際のバックグラウンド環境下でのシールドの効果を測定する実験計画を立て，J-PARC MLFで緊急課題により，シールド効果測定の申請を行った．　この申請は認められ，2022年6月にシールド効果の測定を行った．(2)検出器の製作及び，(3)コミッショニングデータ取得の準備については， 2022年6月に行ったシールド効果の測定結果を元に，ニュートリノ検出器のシールド構造を新たに設計し，必要な物品を購入し，ニュートリノ検出器の製作を行なっている．このニュートリノ検出器の一部を用いて，2023年5月から，MLFで実際にデータを収集する予定である．以上の結果及び経緯は，東北大の学生の野口，蓮子，北里大学の星野の修士論文として公表されている．