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液体シンチレータを使った低エネルギー太陽ニュートリノスペクトルの測定

使用液体闪烁体测量低能太阳中微子光谱

基本信息

批准号：
12047202
负责人：
井上邦雄
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

スーパーカミオカンデやSNOといった最新の観測は、ニュートリノ振動の大混合角解を支持しており、カムランド実験での原子炉ニュ-トリノ観測が、それを精度よく検証すると期待されている。その結果をさらに確実にするには、低エネルギー太陽ニュートリノスペクトルを実時間で観測し、なおかつニュートリノフレーバーを特定する必要がある。観測が始まるカムランドやBOREXINOが中性カレントも含めた測定となるため、低エネルギー太陽ニュートリノを荷電カレント反応のみで実時間測定する実験が必要となる。^<160>Gdは、PPニュートリノをも観測できる低い閾値で、さらにバックグラウンドに強い三重同時計測が可能なため、この目的に最適である。本研究では、三重同時計測に不可欠な高速性を持つ液体シンチレータにガドリニウムを溶かし込むことに開発を絞り、低エネルギーニュートリノ検出器の開発を行った。広範な溶媒やガドリニウム化合物の探索により、PseudoCumene60%と界面活性剤(NS210)40%を混合した溶媒と硝酸ガドリニウムGd(NO_3)_36H_2Oの組み合わせで、ガドリニウム重量比8%が可能なことを発見した。5wt%でのシンチレータとしての性能は、時定数2nsec以下、発光量3500photon/MeV、透過率90cm@430nm以上、α線クエンチ7.4@7.8MeV、α線弁別95%以上と十分な性能を有することがわかった。1m^3サイズの検出器をシミュレーションした場合、^7Beニュートリノに対する三重同時計測の効率65%、PPニュ-トリノでは問題となる^<152>Gdの崩壊を2シグナルとして見間違う確率0.05%以下とする条件でも63%の効率が得られることが分かった。この液体シンチレータは競合する他国の開発と比べても10分の1程度のコストなため、非常に競争力のあるガドリニウム含有液体シンチレータの開発に成功したといえる。

The most recent measurement of the atomic furnace is to support the large mixing angle solution of vibration and to provide accurate measurement and verification. The results are accurate, and the sun is low. It is necessary to measure the time and space. It is necessary to measure the time of neutral and low voltage solar power generation when the detection starts. <160>Gd, PP, PP In this study, triple simultaneous measurement of the high speed of the liquid switch, the low speed of the liquid switch, the high speed of the liquid switch, the high speed of the liquid switch, the low speed of the liquid switch, the high speed of the liquid switch, the high speed of the liquid switch, the low speed of the liquid switch, the high speed of the liquid switch, the low speed of the liquid switch, the low speed of the liquid switch, the high speed of the liquid switch, the low In order to explore the chemical compound of pseudocumene, pseudocumene 60% and surfactant (NS210)40%, the solvent, nitric acid, Gd(NO_3)_36H_2O were mixed, and the weight ratio of pseudocumene to Gd(NO_3)_36H_2O was 8%. 5wt% of the performance is below 2 nsec, the amount of light emitted is 3500photon/MeV, the transmittance is above 90cm@430nm, the alpha line is above 7.4@7.8MeV, and the alpha line is above 95%. 1m3 detector error rate 65%, PP error rate <152>63%, PD error rate 0.05% or less The development of this liquid is 10 minutes more successful than that of other countries.