陰イオンガス三次元飛跡検出器を用いた方向に感度を持つ暗黒物質探索実験

负离子气体三维径迹探测器定向灵敏度暗物质搜索实验

• 批准号: 19J20376
• 负责人: 石浦 宏尚
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J20376/
• 关键词: 暗黒物質; マイクロパターンガス検出器; 低放射能技術; ラドン; MPGD; 暗黒物質直接探索; ガス検出器; 飛跡検出器

暗黒物質による信号の季節変動を検出するという従来手法に比べ、より確実な探索手法である「到来方向に感度を持つ手法」で暗黒物質を探索するために、低バックグラウンドマイクロパターンガス検出器開発と陰イオンガスTPC開発を行った。低バックグラウンドマイクロパターンガス検出器の開発では、暗黒物質によって反跳させられた原子核飛跡の2次元イメージングに用いているガス検出器μ-PICの低放射能化の実証およびガス検出器としての性能評価を行った。４０ｃｍ角のサンプルを測定できるラドン計を今回新たに神戸大学で構築および較正し、３０ｃｍ角検出器μ-PICからのラドン放出量評価方法の確立および製作した試作μ-PICの性能評価を行った。バックグラウンド源となるラドン放出量が従来のμ-PICに比べて１４分の１以下へ低減したことを検証し、またガス検出器としての性能が暗黒物質探索に十分であることを確認した。また、複数種の陰イオンの到達時間差とドリフト速度から、事象の絶対位置を決定することで検出器表面由来のアルファ線などの事象を除去して低バックグラウンドを目指す大型陰イオンガスTPC開発についても行った。以前より取り組んできた、検出器の長期運用に欠かせない環境モニタリング系の拡充を含めた技術開発、およびガス循環系にラドンバックグラウンド測定用の小型のラドン計を較正かつ組み込むための準備を主に行った。これにより、ラドン量についてもモニタリングしながら測定を行うことが可能となった。この大型陰イオンガスTPCでは複数枚のガス検出器を使うことを想定しているため、検出器表面だけでなくラドン由来のバックグラウンドに対しても低バックグラウンドな大型陰イオンガスTPCを低ラドンバックグラウンド化したマイクロパターンガス検出器を導入することで実現し、暗黒物質探索実験を行うことが今後期待できる。

Dark matter detection of seasonal variations in signals is based on the detection of incoming signals and detection of dark matter. The development of low energy detector, dark matter detector, and the performance evaluation of low energy detector of μ-PIC 40cm angle detector measurement, calibration, and evaluation of emission from a 30cm angle detector. The emission of dark matter from the detector is less than 14 minutes lower than that from the μ-PIC detector. The arrival time difference of a plurality of negative elements, the speed difference, the absolute position of an event, and the removal of an event from the surface of a detector are determined. In the past, the detection device has been used for a long time, and the environmental protection system has been filled with technical development, and the cycle system has been used for a small detection device for a long time. This is the first time that we've had a chance to measure something. The large cathode TPC has a plurality of detectors, and the detector surface has a plurality of detectors. The detector surface has a plurality of detectors.

项目成果

方向に感度を持つ暗黒物質探索実験NEWAGEのための低バックグラウンドμ-PIC開発

开发用于定向敏感暗物质搜索实验的低背景μ-PIC NEWAGE

• 发表时间: 2021
• 作者: Y. Gong;Y. Otomo;H. Igarashi;大友 佳嗣，五十嵐 一;大友 佳嗣，五十嵐 一;大友 佳嗣，五十嵐 一;山野弘樹;Hiroki YAMANO;山野弘樹;山野弘樹;山野弘樹;Hiroki YAMANO;山野弘樹;山野弘樹;山野弘樹;山野弘樹;山野弘樹;山野弘樹;Hiroki YAMANO;山野弘樹;Hiroki YAMANO;Hiroki YAMANO;Hiroki YAMANO;山野弘樹;山野弘樹;山野弘樹;石浦宏尚;石浦宏尚
• 通讯作者: 石浦宏尚

NEWAGE実験67：方向に感度を持つ暗黒物質探索実験の内部BG低減を目指した低BGμ-PIC開発

NEWAGE实验67：开发低BGμ-PIC，旨在减少方向敏感暗物质搜索实验中的内部BG

• 发表时间: 2021
• 作者: Y. Gong;Y. Otomo;H. Igarashi;大友 佳嗣，五十嵐 一;大友 佳嗣，五十嵐 一;大友 佳嗣，五十嵐 一;山野弘樹;Hiroki YAMANO;山野弘樹;山野弘樹;山野弘樹;Hiroki YAMANO;山野弘樹;山野弘樹;山野弘樹;山野弘樹;山野弘樹;山野弘樹;Hiroki YAMANO;山野弘樹;Hiroki YAMANO;Hiroki YAMANO;Hiroki YAMANO;山野弘樹;山野弘樹;山野弘樹;石浦宏尚;石浦宏尚;石浦宏尚
• 通讯作者: 石浦宏尚

低バックグラウンドμ-PIC開発

低背景μ-PIC开发

• 发表时间: 2020
• 作者: Y. Gong;Y. Otomo;H. Igarashi;大友 佳嗣，五十嵐 一;大友 佳嗣，五十嵐 一;大友 佳嗣，五十嵐 一;山野弘樹;Hiroki YAMANO;山野弘樹;山野弘樹;山野弘樹;Hiroki YAMANO;山野弘樹;山野弘樹;山野弘樹;山野弘樹;山野弘樹;山野弘樹;Hiroki YAMANO;山野弘樹;Hiroki YAMANO;Hiroki YAMANO;Hiroki YAMANO;山野弘樹;山野弘樹;山野弘樹;石浦宏尚;石浦宏尚;石浦宏尚;石浦宏尚;石浦宏尚;石浦宏尚;石浦宏尚
• 通讯作者: 石浦宏尚

NEWAGE実験55：陰イオンガスTPC開発進捗および将来計画

NEWAGE实验55：负离子气体TPC开发进展及未来计划

• 发表时间: 2019
• 作者: Y. Gong;Y. Otomo;H. Igarashi;大友 佳嗣，五十嵐 一;大友 佳嗣，五十嵐 一;大友 佳嗣，五十嵐 一;山野弘樹;Hiroki YAMANO;山野弘樹;山野弘樹;山野弘樹;Hiroki YAMANO;山野弘樹;山野弘樹;山野弘樹;山野弘樹;山野弘樹;山野弘樹;Hiroki YAMANO;山野弘樹;Hiroki YAMANO;Hiroki YAMANO;Hiroki YAMANO;山野弘樹;山野弘樹;山野弘樹;石浦宏尚;石浦宏尚;石浦宏尚;石浦宏尚;石浦宏尚;石浦宏尚;石浦宏尚;石浦宏尚;石浦宏尚
• 通讯作者: 石浦宏尚

NEWAGE実験59：感度向上のための低バックグラウンドμ-PIC開発

NEWAGE 实验 59：低背景 μ-PIC 开发以提高灵敏度

• 发表时间: 2020
• 作者: Y. Gong;Y. Otomo;H. Igarashi;大友 佳嗣，五十嵐 一;大友 佳嗣，五十嵐 一;大友 佳嗣，五十嵐 一;山野弘樹;Hiroki YAMANO;山野弘樹;山野弘樹;山野弘樹;Hiroki YAMANO;山野弘樹;山野弘樹;山野弘樹;山野弘樹;山野弘樹;山野弘樹;Hiroki YAMANO;山野弘樹;Hiroki YAMANO;Hiroki YAMANO;Hiroki YAMANO;山野弘樹;山野弘樹;山野弘樹;石浦宏尚;石浦宏尚;石浦宏尚;石浦宏尚;石浦宏尚;石浦宏尚
• 通讯作者: 石浦宏尚