カムランド検出器による二重ベータ崩壊の基礎研究

使用卡姆兰探测器进行双贝塔衰变的基础研究

基本信息

批准号：
18740125
负责人：
吉田斉
金额：
$ 2.3万
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：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究計画は、大規模ニュートリノ検出器カムランドに二重ベータ崩壊核を含む無機結晶シンチレータを組み合わせてニュートリノを放出しない二重ベータ崩壊の観測を行うための基礎研究である。1.試作機の製作、CaF_2検出器の発光波長変換機構の考案 :CaF_2結晶とカムランド液体シンチレータを組み合わせた試作機を製作した。CaF_2検出器からの光電子数を増やすため二層式の構造を採用し、試作機を製作した。第一層はCaF_2検出器の発光を可視領域の光に変換し、効率良くCaF_2の信号を伝播することに成功した。第二層は液体シンチレータの発光を重視して、成分を決定し、バックグラウンドの除去能率を向上させることに成功した。この機構に関して得られた成果を論文として発表した(現在、査読中)。2.集光に与える影響の評価 :検出器から放出される光を光電子増倍管まで伝播させる際の影響をモンテカルロシミュレーションによって評価するため、波長変換機構を考慮したシミュレーションツールを開発した。これまでのツールにはない波長変換のプロセスを独自に導入したことで詳細なシンチレーション光の伝播の考察が可能となり、この成果は現在論文の投稿準備中である。3.二層式のケースの耐性、液漏れ: CaF_2検出器の集光を高めるために導入する変換層(第一層)はケースによって囲まれている。その内部にプソイドクメンを含んだ液体シンチレータ(第二層溶媒)が混入すると、性能の劣化が見込まれるため長期間放置試験を行い結晶ケースの耐性を確認した。ケースのシール材料、シール部分の強化を行った結果、混入量を0.3mg/年以下に抑えられることがわかった。以上の研究から、KamLAND検出器は将来において二重ベータ崩壊研究への応用に大きな可能性があることがわかった。

该研究项目是一项基本研究，旨在将大规模中微子检测器CAMLAND与含有双β衰减核的无机晶体闪光灯相结合，可观察到无中微子释放的双β衰变。 1。产生一个原型，设计一种用于转换CAF_2检测器发射波长的机制：产生了将CAF_2晶体与Camland液体闪烁体结合的原型。使用两层结构制造了一个原型，以增加CAF_2检测器的光电子数量。第一层将CAF_2检测器的发射转换为可见光，并成功地传播了CAF_2信号。第二层能够确定成分，重点是液体闪烁体的发射，并成功提高了背景去除效率。有关该机制获得的结果作为论文发表（目前正在同行评审）。 2。评估对光收集的影响：为了评估使用Monte Carlo模拟从检测器传播到光电倍增管的光的效果，开发了一种模拟工具，考虑了波长转换机制。通过引入先前工具中未发现的波长转换过程，可以详细考虑闪烁光的传播，目前正在为提交论文的提交准备。 3。双层外壳的电阻，泄漏：引入的转换层（第一层）以增强CAF_2检测器的聚焦被案例包围。如果在液体闪烁体（第二层溶剂）内混合含有假苯二苯甲酸的液体闪光灯（第二层溶剂），则预计性能会恶化，因此进行了长期测试以确认晶体病例的抗性。由于加强了案件的密封材料和密封部分，因此发现污染的量可以保持在0.3 mg/年以下。从上述研究中，已经发现，坎兰特探测器具有在双重β衰变研究中的未来应用。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

WIMPs search by means of thin Nal(Tl) array

WIMP 通过薄 Nal(Tl) 阵列进行搜索

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Journal o Physics Conference 39
影响因子：
0
作者：
Iwata;I.;K.Fushimi et al.;K.Fushimi et al.
通讯作者：
K.Fushimi et al.

KamLAND実験の現状と将来計画

KamLAND实验现状及未来计划

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
Iwata;I.;K.Fushimi et al.;K.Fushimi et al.;H.Nakamura et al.;T.Ogama et al.;S.Umehara et al.;吉田斉
通讯作者：
吉田斉

CANDLES for double beta decay of Ca-48

Ca-48 双 β 衰变蜡烛

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Journal of Physics Conference 39
影响因子：
0
作者：
Iwata;I.;K.Fushimi et al.;K.Fushimi et al.;H.Nakamura et al.;T.Ogama et al.;S.Umehara et al.
通讯作者：
S.Umehara et al.

KamLAND solar phase and Borexino result

KamLAND 太阳相位和 Borexino 结果

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
Y. Hiroaki;K. Tani;A. Kamegawa;N. Gyobu;K. Nishikawa;H. Suzuki;T. Walz;S. Sasaki;K. Mitsuoka;K. Kimura;A. Mizoguchi and Y. Fujiyoshi;S .Yoshida
通讯作者：
S .Yoshida

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DOI：
发表时间：
2008
期刊：
Nuclear Physics B800
影响因子：
0
作者：
Iwata;I.;K.Fushimi et al.;K.Fushimi et al.;H.Nakamura et al.;T.Ogama et al.;S.Umehara et al.;吉田斉;吉田斉;Itaru Shimizu;KamLAND collaboration;Itaru Shimizu;Itaru Shimizu;Keiichi Nagao
通讯作者：
Keiichi Nagao

Ginsparg-Wilson Relation and Admissibility Condition in Nonco mmutative Geometry

非交换几何中的 Ginsparg-Wilson 关系和容许条件

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
Progress of Theoretical Physics Supplement 171
影响因子：
0
作者：
Iwata;I.;K.Fushimi et al.;K.Fushimi et al.;H.Nakamura et al.;T.Ogama et al.;S.Umehara et al.;吉田斉;吉田斉;Itaru Shimizu;KamLAND collaboration;Itaru Shimizu;Itaru Shimizu;Keiichi Nagao;Keiichi Nagao;Keiichi Nagao;Keiichi Nagao
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影响因子：
0
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Iwata;I.;K.Fushimi et al.;K.Fushimi et al.;H.Nakamura et al.;T.Ogama et al.;S.Umehara et al.;吉田斉;吉田斉;Itaru Shimizu;KamLAND collaboration;Itaru Shimizu;Itaru Shimizu;Keiichi Nagao;Keiichi Nagao;Keiichi Nagao
通讯作者：
Keiichi Nagao

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DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
Iwata;I.;K.Fushimi et al.;K.Fushimi et al.;H.Nakamura et al.;T.Ogama et al.;S.Umehara et al.;吉田斉;吉田斉;Itaru Shimizu;KamLAND collaboration;Itaru Shimizu
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Itaru Shimizu

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发表时间：
2008
期刊：
Progress of Theoretical Physics Supplement 171
影响因子：
0
作者：
Iwata;I.;K.Fushimi et al.;K.Fushimi et al.;H.Nakamura et al.;T.Ogama et al.;S.Umehara et al.;吉田斉;吉田斉;Itaru Shimizu;KamLAND collaboration;Itaru Shimizu;Itaru Shimizu;Keiichi Nagao;Keiichi Nagao
通讯作者：
Keiichi Nagao