大型液体シンチレーター実験装置における放射線バックグラウンド事象の研究

大型液体闪烁体实验装置辐射背景事件研究

• 批准号: 14740148
• 负责人: 古賀 真之
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14740148/
• 关键词: カムランド; 原子炉ニユートリノ; ニュートリノ振動; 原子炉ニュートリノ

昨年度に大型液体シンチレーター検出器であるカムランド実験装置本体でのバックグラウンド事象の研究を行い、当初に遅延同時計数を用いた原子炉反電子ニユートリノの検出における主なバッググラウンドとなると予想された^<238>Uの存在量は(3.5+-0.5)×10^<-18>g/g、^<232>Thの場合は(5.2+-0.8)×10^<-17>g/gと無視できる量であることが求められた。本年度は、次の目標である^7Be太陽ニュートリノの検出では単事象でのバックグラウンドも考慮しなげればならないことから、その起源となるおそれのある気中および液体シンチレーター中に存在するRnの量を測定するための検出器の研究を行った。開発する検出器は静電捕集型であり、その容器は検出器内で発生するRnの量を低減させるために内面に高グレードの電解研磨処理を施してある。検出部はパッシベーション処理を施したPINフォトダイオード、腐食とノイズ低減を目的としたセラミック製フィードスルー、アンプモジュールからなっている。静電捕集法では陽イオン化しているRnの娘核種(^<218>Po,^<214>Bi)をフォトダイオード周辺に収集し崩壊によって生じるα線を計測することから、予め最適な電場が作れる様にシミュレーシヨンにより容器の形状と接地のとり方、及び電圧値の関係を求めた。現在は、検出器の製作と放射線源を用いての装置の較正が完了しており、試験的に空気中のラドン濃度の計測を行っているとこるである。今後はどの程度の低濃度までRn検出が可能であるかを評価した上で、検出器の改良に取り組んでいく予定である。具体的には、検出器内で発生するRnの更なる低減化、冷却捕獲によるRn濃縮方法の確立、有機液体への応用を進める。

Last year's research on the phenomenon of the large-scale liquid discharge device and its main bodyを行い、 originally に遅充 concurrent count を用いたatomic furnace anti-electron ニユートリノの検出における主なバッググラウンドとなると愿された^<238>Uのexistent amountは(3.5+-0.5)×10^<-18>g/g, ^<232 >Thのoccasionは(5.2+-0.8)×10^<-17>g/gとignore the amount and the amount of it. This year's and times' goals are:は単事でのバックグラウンドもConsiderationしなげればならないことから、そのgenesisとなるおそれのある気中および Liquid シンチレーターThe measurement of the amount of Rn present in the medium and the research on the output device of Rn are carried out. Open 智する検ejector and はstatic collection type であり, そのcontainer は検 ejector inside で発生するRn The inner surface of the inner surface has been electrolytically polished to reduce the amount of the material.検出部はパッシベーション Processing を士したPINフォトダイオード, 蕷ノイズlowをpurpose としたセラミック フィードスルー, アンプモジュールからなっている. Electrostatic collection method: では阳イオン化しているRnの女NUCLEAR (^<218>Po,^<214>Bi) をフォトダイオードzhou辺にCollectionし壊によって生じるα line をmeasurement することから, めoptimum electric field が れる様にシミュレーThe shape of the シヨンにより container, the square of the ground, and the relationship between the electrical voltage and voltage are the same. The production of the extractor and the correction of the radioactive ray source using the device are now complete.り、The test method is to measure the concentration of air in the air and test it. In the future, it is possible to improve the level of low-concentration Rn 検出 in the future. Specifically, it is necessary to reduce the amount of Rn produced in the extractor, to reduce the amount of Rn produced in the extractor, to establish the concentration method of cooling and capturing Rn, and to use the organic liquid in the process.

项目成果

K.Eguchi, et al.: "A High Sensitivity Search for Anti Electron Neutrino's from The Sun and Other Sources at KamLAND"Physical Review Letters. 92. 071301 (2004)

K.Eguchi 等人：“对来自太阳和 KamLAND 的其他来源的反电子中微子进行高灵敏度搜索”物理评论快报。

K.Eguchi, et al.(KamLAND): "First Results from KamLAND : Evidence for Reactor Anti-Neutrino Disappearance"Physical Review Letters. 90. 021802 (2002)

K.Eguchi 等人（KamLAND）：“KamLAND 的第一个结果：反应堆反中微子消失的证据”物理评论快报。

Y.Fukuda, et al.: "The Super-Kamiokande Detector"Nuclear Instrument and Method. A501. 418 (2003)

Y.Fukuda 等人：“超级神冈探测器”核仪器和方法。