高分解能原子核乾板NITによる宇宙暗黒物質探索実験

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本研究は、これまで世界でアイディアのなかった、固体検出での暗黒物質の方向性検出を目指した、研究開発が主たる目的である。特に、ここではこれまでの原子核乾板実験で不可能であった1μm以下の飛跡を以下に自動で高速に読み出せるかという研究開発を中心に行ってきた。本年度において、これまで開発してきた原子核乾板の引き伸ばしによって1μm以下の飛跡を読み出すコンセプトを発展させ、原子核乾板に対し水平方向に入った飛跡に関して、原子核乾板を非常に等方的に引き伸ばすことのできる技術開発におけるブレイクスルーによって、光学的な飛跡認識手法を確立することができた。また、この手法における飛跡に認識における定量ほ評価を行うと同時に、自動飛跡認識用画像処理システムを開発し、150nm以上の飛跡に関して90%近い効率で読み出せるシステムを構築することができた。そして、最終的に最も実用的な実験である中性子による反跳核の飛跡解析を行い、初めて中性子によって反跳された原子核における100nmオーダーの飛跡を自動で認識し、前方散乱角度分布の測定に成功した。さらに、新たな読出しシステムとしてX線顕微鏡システムの開発を行い、光学顕微鏡解析後の詳細解析ツールとしてのX線顕微鏡の有効性を実証した。