Search for neutrinoless double beta decay with a Xenon gas detector

使用氙气探测器寻找无中微子双贝塔衰变

• 批准号: 20H00159
• 负责人: 市川 温子
• 金额: $ 28.54万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H00159/
• 关键词: 二重ベータ崩壊; キセノンガス検出器; タイムプロジェクションチェンバー

検出器を内包するガス容器の詳細設計を進めた。ガス容器は、内圧9気圧に耐えられ、かつアウトガスを抑えるためステンレス製で円筒と両端の鏡板部からなる構造を持つ。内部で用いる高電圧から容器への放電を防ぐため、高密度ポリエチレン(HDPE)の筒が容器内側に配置される。容器は円筒部でフランジ構造を介して二つに切り分けられる構造とする。信号や電圧供給ケーブルは、気密フィードスルーが取り付けられたポートから容器外側に取り出す。気密フィードスルーは、JIS 10K 80Aフランジで製作するが、鏡板部から80A配管を出してフランジを取り付けると、通すケーブルの長さが長くなり信号伝送に悪影響を与えることが懸念される。そのため、配管を容器内側へ伸ばし、そこへ80Aフランジを取り付けられる構造を設計した。これについて試作器を製作、試験し十分な気密性を有することを確認した。また、二重ベータ崩壊探索で用いる予定の貴重なXe-136ガスを逃さない、フェイルセーフなガス循環系の設計を進めた。容器内部の電場を形成するフィールドケージを設計、試作し、既存の180リットル容器に設置した。直径の異なる２種類のリング電極を高い違いに並べて抵抗で接続した構造である。放電耐性が問題になっていた電離電子検出面について、放電対策を施し、180L容器に設置した。これらの改良により180リットル検出器により1.8MeVガンマ線の光電事象の測定に成功した。解析手法の改良も進み、1.8MeVで半値全幅0.89%のエネルギー分解能を得るとともに、電子のクリアな飛跡パターンの取得に成功した。

The detailed design of the inner package of the detector is advanced. The structure of the container and the internal pressure of the container are maintained. The interior of the container is equipped with high voltage, high density polyethylene (HDPE), and the interior of the container. The structure of the container is divided into two parts. The signal voltage is supplied to the outside of the container. JIS 10K 80A pipe production, mirror plate, 80A pipe selection, communication, signal transmission, influence and suspense. The design of the structure of the pipe inside the container This test device is manufactured, tested, and has a high degree of confidentiality. To explore the design of a predetermined valuable Xe-136 loop system. The electric field inside the container is formed by the design, trial operation and installation of the existing 180-meter container. The diameter of the electrode is different from that of the two types. Li Guodu problem ionization electron detection surface, Li Guodu implementation, 180L container settings This improved detector was successfully used to measure the photoelectric performance of 1.8MeV light source. The improved analytical method was successful in obtaining the half-amplitude 0.89% of the total energy of the electron and the electron.

项目成果

Demonstration by 180 L detector

180L探测器演示

• 发表时间: 2022
• 作者: Obara S.;Ban S.;Hirose M.;Ichikawa A.K.;Kikawa T.;Nakamura K.Z.;Nakaya T.;Tanaka S.;Yoshida M.;Iwashita Y.;Sekiya H.;Nakajima Y.;Ueshima K.;Miuchi K.;Nakamura K.D.;Minamino A.;Nakadaira T.;Sakashita K.;中村輝石;菅島文悟;中村和広;吉田 将
• 通讯作者: 吉田 将

AXEL実験：ニュートリノを伴わない 二重ベータ崩壊探索のための 大型キセノンガス検出器の設計

AXEL实验：用于寻找无中微子双β衰变的大型氙气探测器的设计

• 发表时间: 2021
• 作者: G. Rigon;B. Albertazzi;T. Pikuz;P. Mabey;V.Bouffetier;N. Ozaki;T. Vinci;E.Fallize;Y. Inubushi;N. Kamimura;K. Katagiri;S. Makarov;M. Manuel;K. Miyanishi;S. Pikuz;O.r Poujade;K.Sueda;T. Togashi;Y. Umeda;M. Yabashi;T.Yabuuchi;G. Gregori;R. Kodama;A. Casner;M;菅島文悟
• 通讯作者: 菅島文悟

AXEL実験：大型試作機phase2の最新結果

AXEL实验：大型原型机第二阶段的最新结果

• 发表时间: 2021
• 作者: S. Savasta;O. Di Stefano;A. Settineri;D. Zueco;S. Hughes;F. Nori;中村輝石
• 通讯作者: 中村輝石

ニュートリノレス二重ベータ崩壊探索のための高圧XeガスTPC大型試作機の開発状況

无中微子双贝塔衰变搜索高压氙气TPC大型样机研制现状

• 发表时间: 2020
• 作者: 中村幸輝;野中千穂;中村和広
• 通讯作者: 中村和広

ニュートリノを伴わない二重ベータ崩壊探索のための固体キセノンを用いたバリウムイオン検出への取り組み

使用固体氙进行无需中微子的双 β 衰变搜索的钡离子检测方法

• 发表时间: 2020
• 作者: 米田浩基;牧島一夫;榎戸輝揚;Dmitry Khangulyan;峰海里;水野恒史;高橋忠幸;北澤 崇文;野中千穂;菅島文悟
• 通讯作者: 菅島文悟