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方向感度を持った暗黒物質検出器ナノイメージングトラッカーの実用化

方向敏感暗物质探测器纳米成像跟踪器的实际应用

基本信息

批准号：
17740140
负责人：
夏目光教
金额：
$ 1.86万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17740140/
关键词：
暗黒物質 WIMP 超微粒子原子核乳剤 NIT

项目摘要

超微粒子原子核乳剤NITは暗黒物質候補の素粒子WIMPに跳ね飛ばされる低速Ag, Br原子核の飛跡を記録する。このことは低速Krイオンの飛跡の電子顕微鏡観察によって確認した。しかしながら、電子顕微鏡ではWIMP検出に必要な10kg以上のNITの解析はできない。光学顕微鏡下では低速Krの飛跡は点像であって、ランダムノイズとの識別ができなかった。乳剤を引き伸ばすことにより飛跡を光学分解能以上の長さに引き伸ばせば光学顕微鏡で反跳飛跡を認識できると考えた。現像後の乳剤を5-10倍引き伸ばす方法を開発し、低速Krの飛跡を光学顕微鏡で観測しランダムノイズとの分離に成功した。高速スキャンシステムによる反跳飛跡読み出しを実現できる見通しを得た。乳剤のゼラチンに含まれる^<14>Cのβ崩壊に由来する電子は遮蔽できず、その量を減らすこともできないから、電子に感度のない乳剤がWIMP検出器として望ましい。NITは高い現像銀密度と飛跡の直線性を以って反跳原子核を同定するが、止まりかけの電子は次第に上昇するエネルギー損失と多重散乱によって反跳原子と同様の飛跡を作る可能性がある。反跳原子核のエネルギー損失は低エネルギー電子のそれに比べ数10倍大きい。低速原子の飛跡を記録するNITは化学増感により感光核を持ったもので、エネルギー数keVの電子の飛跡を記録することがわかっていた。感度が低い乳剤ならば反跳原子核のみ写すのではないかと期待して、化学増感のない乳剤を試作したが、これは低速Krイオンの飛跡を記録しなかった。この結果から感光核はWIMP検出に不可欠であることがわかった。結晶の直径40nmを20nm程度にして感度を下げた上で適切に感光核を導入し反跳原子のみを写すようにできれば、電子バックグラウンドを大幅に減らせる見込みがある。

Ultrafine particle nuclear emulsion NIT dark matter candidate particles WIMP jump off the track of low-speed Ag, Br nuclei The electronic microscopical examination of the flight path at low speed was carried out. Electronic micromirrors are required to detect NIT above 10kg. Optical microscopes are used to detect low speed Kr and spot images. The optical resolution of the laser beam is higher than that of the laser beam, and the laser beam is higher than that of the laser beam After the development of the imaging method, the 5-10 fold extension of the emulsion was successfully detected by the optical microscope at low speed. High speed, high speed The electronic component of the emulsion contains the beta component of the emulsion, and the electronic component of the emulsion is reduced<14>. NIT has high image density and linearity. It is possible to generate high loss and multiple scatter by using the same process as the bounce atom. Rebound nuclear loss is 10 times greater than the number of electrons in the nucleus. The low-speed atomic trace is recorded by the NIT, which is sensitive to light, and the electron trace is recorded by the electron. Low sensitivity, high sensitivity, high sensitivity, low sensitivity, low The result of this is that the core of the WIMP cannot be missed. The crystal diameter is about 40nm, the sensitivity is about 20nm, and the photosensitive core is introduced into the crystal, and the electron is greatly reduced.