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大型キセノン検出器を用いた暗黒物質の世界最高感度探索

使用大型氙探测器进行世界上最灵敏的暗物质搜索

基本信息

批准号：
19J20429
负责人：
加藤伸行
金额：
$ 1.6万
依托单位：
The University of Tokyo
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-19J20429/
关键词：
暗黒物質直接探索キセノン液体キセノン純化

项目摘要

本年度はまず、開発してきたキセノン純化システムを引き続き運用してXENONnTの電子寿命（純度指標）を10ミリ秒を超えるところまで上げることができた。これは過去の実験であるXENON1Tが1ミリ秒にに届かない程度であったこと、XENONnTがXENON1Tの約３倍のキセノン量を持つことからも驚異的な結果である。この電子寿命はXENONnT実験にとっては十分に長いものであり、このような最高のキセノンの状態のままXENONnTの物理観測を開始することができた。懸念であったラドンレートも、新しい純化装置からの寄与は小さく、全体のラドンレートについて世界で一番低い値を達成した。また、同じく運用を続けていた純度モニターはただ純度を測定しているだけでなく、いくつかのオペレーション上の重要な意思決定を行う上で非常に有益なデータを提供し、XENONnT実験の物理観測開始に大きく寄与した。本年度中についに物理観測が開始したことから、そこから出てくるデータの解析も精力的に行なった。特に、実験の最重要パラメータである電子寿命については、初期から開発をおこなっていた純度モニターとXENONnT実験装置自身から出てくるものどちらも利用して解析をした。これは二相式キセノンTIme Projection Chamber中でドリフト電子が酸素等電気陰性度の高い不純物によって捕獲され減衰する効果を補正するもので、実験の基本原理に深く関連することからほぼ全ての解析で使用される。本年度中にXENONnT実験の初期データを用いた物理結果の公表にまでは至らなかったが、解析は進行中であり近いうちに公表されることが期待される。

This year, the development of XENONT purification system will lead to the application of XENONT electron lifetime (purity index) of 10 seconds. XENON1T = 1 second, XENON 1 T = 3 times, XENON1T = 3 times. The electron lifetime of XENONT is very long, and the highest state of XENONT is the beginning of physical measurement. Suspense, new purification device, all kinds of low value in the world It is very useful to make rational decisions on the important aspects of purity determination, purity determination and application, and to provide information on the beginning of physical testing. This year, the physical examination began, and the analytical work began. In particular, the most important thing is that the electron lifetime is reduced, the initial stage is reduced, the purity is reduced, and the device itself is reduced. The basic principles of the two-phase formula TIme Projection Chamber include the use of high-purity impurities such as electrons, acids, etc., to capture and reduce the effects of attenuation correction. In the middle of the year, XENONT was implemented in the early stages of its application, and the results of physical analysis were expected to be in progress.