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ステライルニュートリノ探索実験用光電子増倍管電荷線形性校正システムの開発

惰性中微子搜索实验光电倍增管电荷线性校准系统的研制

基本信息

批准号：
19K03900
负责人：
古田久敬
金额：
$ 2.5万
依托单位：
Tohoku University (2020)High Energy Accelerator Research Organization (2019)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

電荷非線形性は、PMTゲインにも依存しているため、実験中のPMTゲインの変動の可能性を考慮すると、in-situでPMT非線形性を測定できるシステム(PMT_NLS) の開発が不可欠である。このPMT_NLSは、電荷量期待値(PMTへの立体角)を知る必要があるため、検出器内の設置位置が既知の状態で大きな光量を出せる点光源のシステムである必要がある。低予算で実現可能で且つ取り回しが非常に簡単であることを考慮して、紫外LEDを液体シンチレータ内で2次発光させるシステムを開発する。LEDシステムの詳細としては、紫外LEDの光を光ファイバーを用いて液体シンチレータに送り込み、液体シンチレータを2次発光させて等方的に光らせるものである。またファイバーの先端位置を、ステッピングモータを使って実装予定のJSNS2実験検出器内中心軸z方向に自由に位置決めできるすステムである。昨年度でPMT_NLSの試作機を作成し、実験室レベルでの性能評価試験を行った。本年度では、実際にJSNS2実験用検出器に実装し、実機を使った電荷非線形性の測定を行った。測定結果を解析したところ、試作機の実験室でのLED発光等方性が要求性能を満たしていないことがわかった。そのため、LEDの波長をいくつか変更し、等方性の向上を目指した実験室レベルの試験を行っていたが、現時点で要求性能に達していないため、実用化のためには、さらなる改良が必要である。

Charge nonlinearity is dependent on PMT, and the possibility of PMT motion in the process is considered. The development of PMT_NLS (PMT_NLS) is indispensable for in-situ measurement of PMT nonlinearity. The PMT_NLS, the expected value of charge (solid angle of PMT), the setting position in the detector, the known state, the large amount of light, and the point light source are required. The low cost calculation is possible and very simple to consider. UV LED liquid crystal displays two times of light emission. LED system details, ultraviolet LED light, liquid crystal display, liquid crystal display, two light emission, etc. The position of the tip of the sensor is determined by the position of the center axis in the z direction of the sensor. The PMT_NLS test machine was created last year, and the performance evaluation test was conducted. This year, JSNS2 has been implemented with a detector that enables charge non-linear measurement. The measurement results are analyzed and the LED emission characteristics of the test room are required. LED's wavelength is different, and its directivity is higher. It is necessary to improve LED's performance.