インジウムを用いたニュートリノ検出器の開発研究

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インジウムを利用した低エネルギーニュートリノの検出器の開発を行っている。特に太陽ニュートリノに限ると^7Be反応からのニュートリノ検出が目的となる。固体検出器および液体検出器の開発を行っている。固体検出器としてはインジウムを添加した無機シンチレータ、及びインジウム無機結晶の開発試作を行った。BGO(In)はIn3%含有のものまでつくったが、どれも減衰長が非常に短かった。CsI(In)はIn5%含有以上で不透明となった。2〜3%ならば、使える可能性がある。TlI(In)は低温にしても発光しなかった。InIは、低温にすると発光するが、発光波長で透明ではなく検出器には使えないことがわかった。InBrは発光しなかった。InPは、レーザーの励起で室温で発光し、しかもその波長でInPは透明であるけれど発光波長は赤外であった。したがって、フォトダイオードで読みださねばならず、フォトマル読みだしより千倍の発光量が必要とされ、現在室温では、レーザーの励起でしか発光を見ることができない。親水性を持たせた液体シンチレーターの中にインジウムを重量比で7%溶かすことに成功した。分解能は500keVでほぼ15%、減衰長30cmが得られた。これは^7Beニュートリノ検出器として要求される性能を満たしている。我々は、さらに個数や費用などから今すぐには現実的ではないが、将来PPニュートリノの検出器にもなり得るInP半導体検出器を開発した。今までに、直径1mmのダイオードの開発に成功し、14keVのガンマ線をエネルギー分解能3keVで読みだすことに成功している。現在、さらに3mmのものを試作中である。