Development of Intermediate Water Cherenkov Detector for Precise Neutrino Osillation Experiment

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・今年度は、東大カブリIPMU、東京理科大学、慶應大学に製作した試験用セットアップにより、マルチPMTに使用する候補の8cm径PMTの性能評価試験を行った。性能評価試験では、PMTにレーザー光源からの光を照射し、時間分解能や検出効率の測定を行なった。また、低エネルギー事象の測定に重要な暗電流の測定や、実験の環境を想定した磁場中での性能評価など、幅広い測定を行なった。測定においては、アフターパルスと呼ばれる、実際の信号の後に発生するノイズが確認されたが、製造元との協議により構造を見直し、改善に成功した。また、東京工業大学や東京理科大学で用意した解析サーバにより、測定結果に基づくシミュレーションを作成し、水チェレンコフ検出器によるニュートリノの測定に対する影響を評価し、要求性能を満たすことを確認した。これらの測定結果をもとに、共同研究者で議論し、マルチPMTに使用するPMTを決定した。マルチPMTの開発は国際共同研究で進めているが、その基幹要素であるPMTの性能評価および選定においては、本科研費による研究成果が重要な役割を果たしている。・本研究課題では、すでに専門家を交えて中間距離水チェレンコフ検出器の基幹技術である水槽の上下機構を検討し、ケーブルの巻き取り、ポンプによる水の汲み上げ、水槽の位置制御およびモニターの概念設計を完成させている。今年度は、これらの検討結果と、海外の研究機関による他の検出器要素の設計を組み合わせ、検出器全体の設計に着手した。本研究の成果として、従来はワイヤーによる位置制御システムを検討していたが、よりコンパクトなピン留め方式による位置制御システムを採用することにより、他の機器類の配置場所に自由度が増し、より柔軟な設計が可能となっている。