原子核乾板による暗黒物質の検出　－グランサッソー地下における本格展開－

使用核乳剂板探测暗物质 - 在 Grand Sasso 地下室全面开发 -

基本信息

批准号：
17H01661
负责人：
中村光廣
金额：
$ 23.13万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-01 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17H01661/
关键词：
暗黒物質原子核乾板

项目摘要

超高解像度の原子核乾板により、宇宙の暗黒物質の衝突によって生じる～100nm長の反跳原子飛跡をとらえ、反跳方向の偏りを検出する事により、暗黒物質の直接検出を行う実験を推進している。本研究では、原子核乳剤製造装置を、LNGS地下に設置し、乳剤の製造・塗布・照射・現像を地下で一貫して行う体制を構築、低BGで背景事象の理解を進める。また並行して解析システム系の実装・運用を行い100 g級実験を遂行、世界初となる方向感度を持った探索による暗黒物質への制限を与えると共に、DAMA実験が信号を捕らえたとクレームしている領域をカバーする本格物理実験への課題を洗い出す。今年度は、LNGS地下で建設中のNEWSdm実験地下ファシリティの整備、低BG環境の構築を継続しておこなった。またグランサッソー地下へ持ち込む乳剤製造装置の制作・組み立てを名古屋でおこなった。中性子BGの計測関連では、HTS搭載による反跳飛跡検出アルゴリズムの高速化を図った。暗黒物質プロトタイプ実験に関しては、グランサッソー地下で10g規模の照射を行い現状のバックグラウンドレベルを測定した。また並行して信号/バックグラウンド選別に関して、過度の定着により、信号の飛跡は消滅するが、バックグラウンドは消えないことを確認し、この特徴を用いて逆に信号/バックグラウンドを選別するという手法を新たに発明し、方向性探索において世界最高感度を達成できる見込を得て、現在その評価を行っているところである。

超高分辨率核干板捕获了高达100 nm长的后坐力原子轨道，这是由于空间中暗物质碰撞而引起的，并且正在促进实验，这些实验通过在后坐方向上检测到直接检测到暗物质的实验。在这项研究中，我们将在LNG中安装地下核乳液制造设备，并建立一个始终如一的制造，涂料，辐照，辐照和开发乳液的系统，我们将促进对低BG的背景事件的理解。此外，分析系统是并行实施和操作的，进行了100 G级实验，该实验通过世界上的第一个定向搜索对暗物质施加了限制，并且还确定了全面物理实验的挑战，这些实验涵盖了Dama实验所声称捕获信号的领域。今年，我们继续在LNGS地下室建设正在建设的NewsDM实验地下设施，并建立低BG环境。此外，在名古屋生产并组装了要带入大萨索地下室的乳液制造设备。关于中子BG的测量，我们使配备了HTS的后坐力检测算法的速度。关于暗物质原型实验，在Gran Sassau的地下室进行了10G的照射，以测量当前的背景水平。此外，在信号/背景选择方面并行，我们已经确认信号轨道消失了，但由于固定过多而不会消失，并发明了一种使用此功能选择信号/背景的新方法，并获得了实现全球最高灵敏度在方向搜索中的可能性，并且正在评估。