次世代大型検出器のための液体キセノンシンチレータ内の光散乱過程の研究

下一代大型探测器液氙闪烁体光散射过程研究

• 批准号: 18K03673
• 负责人: 中村 正吾
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Yokohama National University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18K03673/
• 关键词: 液体キセノン; シンチレータ; 光散乱

本研究では，新たな散乱長測定実験を行なって液体キセノン中の真空紫外光の散乱強度の波長依存性を調べ，理論と比較することを通じて光散乱過程の詳細を明らかにする。実験では，外部光源を工夫して細い真空紫外光のビームを生成して液体キセノン中に入射し，前方において散乱光と減衰した一次光の両方を強度分布も含めて測光することによって散乱強度を評価する。５年目である今年度は，早期に液体キセノンを実際に調製して細い真空紫外光のビームを通す測定に着手する計画を変更し，最初に，前年度末に発生した冷却系の温度制御用ヒーターの断線への年度を跨いだ対応と，本年度初めに発生した冷凍機のヘリウムガス漏れ事故の対応とを行なった。断線したヒーターについては，液体キセノンに溶け込み汚染する物質成分を含まない従来のポリイミドヒーターが既に入手出来なくなっていたため，代替の別の種類のヒーターを検討し，最終的に民生品の小型の窒化アルミヒーターを用いることとした。そして，コールドブロックを変更することで，実際に安定に温度調整が可能であることを確認した。冷凍機のヘリウムガス漏れについては，ヘリウムガスが世界的な供給不足により購入出来なかったので，最終的に他の研究者からヘリウムを分けて貰って補充し，最終的に液体キセノンを調製する装置を復旧した。その他，外部光源の波長制御用に用いる予定の真空紫外分光器について，重水素光源とキセノンフラッシュ光源を用いたVUV-UV領域での波長較正手法を確立し，0.1 nmという十分な精度で波長を制御出来るようになった。上記のヒーターの断線とその後の対応については日本物理学会2022年秋季大会の赤外発光の測定に関する研究発表の一部として報告し，VUV-UV領域での波長較正については，日本物理学会2023年春季大会の赤外発光の測定に関する研究発表の一部として報告した。

This study で は, new た な scattered long measurement be 験 を line な っ て liquid キ セ ノ ン の in the vacuum ultraviolet の の wavelength dependence を べ, scattered strength theory と compare す る こ と を tong じ て light scattered process detailed を の Ming ら か に す る. Be 験 で は, an external light source を time し て fine い vacuum ultraviolet の ビ ー ム を generated し て liquid キ セ ノ ン に incident し, front に お い て scattered light と damping し た a light の struck party を intensity distribution contains も め て metering す る こ と に よ っ て scattered intensity を review 価 す る. 5 years mesh で あ る our は, early に liquid キ セ ノ ン を be interstate に modulation し て fine い vacuum ultraviolet の ビ ー ム を に す measuring to す る project を - more し, initial に, before the end of the year に 発 raw し た の temperature cooling system imperial ヒ ー タ ー の bolt へ の annual を across い だ 応 seaborne と, At the beginning of this year, a ヘリウムガス leakage れ accident occurred at めに against 応とを bank なった. Bolt し た ヒ ー タ ー に つ い て は, liquid キ セ ノ ン に soluble け 込 み pollution す を contain ま る material composition な い 従 to の ポ リ イ ミ ド ヒ ー タ ー が に both start out な く な っ て い た た め, instead of の don't の kinds の ヒ ー タ ー を 検 for し, eventually に the livelihood of the people tasted の small の smothering the ア ル ミ ヒ ー タ ー を with い る こ と と し た. そ し て, コ ー ル ド ブ ロ ッ ク を - more す る こ と で, be interstate に settle に temperature adjustment が may で あ る こ と を confirm し た. Refrigerator の ヘ リ ウ ム ガ ス leakage れ に つ い て は, ヘ リ ウ ム ガ ス が world な supply に よ り bought out な か っ た の で, ultimately he に の researchers か ら ヘ リ ウ ム を points け て Shi っ て し, eventually に liquid キ セ ノ ン を modulation す る device を instauration し た. そ の him, an external light source wavelength の royal に with い る designated の vacuum ultraviolet spectrometer に つ い て, heavy water element source と キ セ ノ ン フ ラ ッ シ ュ light を with い た VUV - UV field で の wavelength calibration technique を し, 0.1 nm と い う very な で wavelength accuracy を suppression out る よ う に な っ た. Written の ヒ ー タ ー の bolt と そ の after の 応 seaborne に つ い て は Japan institute of physics in 2022 fall convention の 発 outside red light の determination に masato す る research 発 table の a と し て report し VUV - UV field で の wavelength calibration に つ い て は, The report of the に research table on する at the 2023 Spring General Meeting of the Physical Society of Japan on the measurement of <s:1> akahou luminescence <e:1> is presented in the first section of と て て and た.

项目成果

液体キセノン中の散乱長測定のための装置開発-2

液态氙2散射长度测量装置的研制

• 发表时间: 2019
• 作者: A. Akutsu;H. Shinkai;KAGRA collaboration;山本尚弘;T. Yamamoto;T. Yamamoto;T. Yamamoto;苔山圭以子;苔山圭以子;谷山天晴，中村正吾，小林和哉，吉本圭佑，出石汐里，笠見勝祐，斎藤究，佐々木慎一，春山富義，三原智，森山茂栄;谷山天晴，中村正吾，小林和哉，吉本圭佑，出石汐里，笠見勝祐，斎藤究，佐々木慎一，春山富義，三原智，森山茂栄;中村正吾，谷山天晴，笠見勝祐，斎藤究，佐々木慎一，春山富義，三原智，森山茂栄;中村正吾，谷山天晴，吉田裕哉，笠見勝祐，斎藤究，佐々木慎一，春山富義，三原智，森山茂栄;中村正吾，谷山天晴，笠見勝祐，斎藤究， 佐々木慎一，俵裕子，春山富義，三原智，森山茂栄;中村正吾，谷山天晴，笠見勝祐，斎藤究， 佐々木慎一，俵裕子，春山富義，三原智，森山茂栄;中村正吾，狩野芳樹，田岡和樹，笠見勝祐，斎藤究，佐々木慎一，俵裕子，春山富義，三原智
• 通讯作者: 中村正吾，狩野芳樹，田岡和樹，笠見勝祐，斎藤究，佐々木慎一，俵裕子，春山富義，三原智

液体キセノン中の散乱長測定のための装置開発-5

液态氙5散射长度测量装置的研制

• 发表时间: 2020
• 作者: A. Akutsu;H. Shinkai;KAGRA collaboration;山本尚弘;T. Yamamoto;T. Yamamoto;T. Yamamoto;苔山圭以子;苔山圭以子;谷山天晴，中村正吾，小林和哉，吉本圭佑，出石汐里，笠見勝祐，斎藤究，佐々木慎一，春山富義，三原智，森山茂栄;谷山天晴，中村正吾，小林和哉，吉本圭佑，出石汐里，笠見勝祐，斎藤究，佐々木慎一，春山富義，三原智，森山茂栄;中村正吾，谷山天晴，笠見勝祐，斎藤究，佐々木慎一，春山富義，三原智，森山茂栄;中村正吾，谷山天晴，吉田裕哉，笠見勝祐，斎藤究，佐々木慎一，春山富義，三原智，森山茂栄
• 通讯作者: 中村正吾，谷山天晴，吉田裕哉，笠見勝祐，斎藤究，佐々木慎一，春山富義，三原智，森山茂栄

液体キセノン中の散乱長測定のための光学系のシミュレーション

液氙散射长度测量光学系统仿真

• 发表时间: 2018
• 作者: A. Akutsu;H. Shinkai;KAGRA collaboration;山本尚弘;T. Yamamoto;T. Yamamoto;T. Yamamoto;苔山圭以子;苔山圭以子;谷山天晴，中村正吾，小林和哉，吉本圭佑，出石汐里，笠見勝祐，斎藤究，佐々木慎一，春山富義，三原智，森山茂栄;谷山天晴，中村正吾，小林和哉，吉本圭佑，出石汐里，笠見勝祐，斎藤究，佐々木慎一，春山富義，三原智，森山茂栄;中村正吾，谷山天晴，笠見勝祐，斎藤究，佐々木慎一，春山富義，三原智，森山茂栄;中村正吾，谷山天晴，吉田裕哉，笠見勝祐，斎藤究，佐々木慎一，春山富義，三原智，森山茂栄;中村正吾，谷山天晴，笠見勝祐，斎藤究， 佐々木慎一，俵裕子，春山富義，三原智，森山茂栄;中村正吾，谷山天晴，笠見勝祐，斎藤究， 佐々木慎一，俵裕子，春山富義，三原智，森山茂栄;中村正吾，狩野芳樹，田岡和樹，笠見勝祐，斎藤究，佐々木慎一，俵裕子，春山富義，三原智;中村正吾，狩野芳樹，笠見勝祐，斎藤究，佐々木慎一，俵裕子，春山富義，三原智，森山茂栄;狩野芳樹，中村正吾，笠見勝祐，斎藤究，佐々木慎一，俵裕子，春山富義，三原智，森山茂栄
• 通讯作者: 狩野芳樹，中村正吾，笠見勝祐，斎藤究，佐々木慎一，俵裕子，春山富義，三原智，森山茂栄

液体キセノンの赤外発光の測定-10

液态氙10红外发射的测量

• 发表时间: 2023
• 作者: 谷山天晴，中村正吾，小林和哉，吉本圭佑，出石汐里，笠見勝祐，斎藤究，佐々木慎一，春山富義，三原智，森山茂栄

液体キセノン中の散乱長測定のための装置開発-4

液态氙4散射长度测量装置的研制

• 发表时间: 2020
• 作者: A. Akutsu;H. Shinkai;KAGRA collaboration;山本尚弘;T. Yamamoto;T. Yamamoto;T. Yamamoto;苔山圭以子;苔山圭以子;谷山天晴，中村正吾，小林和哉，吉本圭佑，出石汐里，笠見勝祐，斎藤究，佐々木慎一，春山富義，三原智，森山茂栄;谷山天晴，中村正吾，小林和哉，吉本圭佑，出石汐里，笠見勝祐，斎藤究，佐々木慎一，春山富義，三原智，森山茂栄;中村正吾，谷山天晴，笠見勝祐，斎藤究，佐々木慎一，春山富義，三原智，森山茂栄;中村正吾，谷山天晴，吉田裕哉，笠見勝祐，斎藤究，佐々木慎一，春山富義，三原智，森山茂栄;中村正吾，谷山天晴，笠見勝祐，斎藤究， 佐々木慎一，俵裕子，春山富義，三原智，森山茂栄
• 通讯作者: 中村正吾，谷山天晴，笠見勝祐，斎藤究， 佐々木慎一，俵裕子，春山富義，三原智，森山茂栄