136Xeを用いたKamLANDにおける超高感度ニュートリノレス二重β崩壊の探索

使用 136Xe 在 KamLAND 中搜索超灵敏的无中微子双 β 衰变

• 批准号: 10J03149
• 负责人: 高橋 永
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J03149/
• 关键词: 素粒子実験; ニュートリノ; 二重β崩壊; KamLAND; KKDC claim; ^<136>Xe

<研究目的>本研究の目的は、大型ニュートリノ検出器KamLANDを利用した^<136>Xeのニュートリノを伴わない二重β崩壊によるKKDC claimの完全検証である。<研究実績>本研究では極低バックグラウンド環境を実現するために、厚さ25μmのフィルムで作ったミニバルーンを使用する。既に液体シンチレータで満たされたKamLANDバルーン内に新たに設置する必要があるため、ミニバルーンの導入と^<136>Xeを溶解した液体シンチレータの送液には非常に難しいハンドリングが求められる。ブラックシートで遮光された状態であるKamLAND内部をモニタリングする必要があるため、照明とモニターカメラを用いたミニバルーンモニターシステムの開発を行った。また、KamLANDにモニターシステムを挿入さたるためのブラックシートカッターの開発を行った。○モニターカメラの開発千葉県柏市にある株式会社ATOXの水槽を借りて、実機大バルーンの設置テストを行い、ミニバルーンの内側と外側からモニタリングした。1.外側カメラ(ミニバルーン導入時の状況把握と最大膨張時の確認が目的)多側カメラにはネットワークカメラをアクリル容器でハウジングしたものを用いて、ミニバルーン導入時の状況把握と最大膨張時の判断に成功した。2.内側カメラ(最大膨張時の確認と送液チューブ先端がミニバルーン底部に接触してないかの安全確認が目的)先端可動型の工業用ビデオスコープを使用したが、最大膨張時の判断はできなかった。また、先端に点いているLEDのみでは送液チューブ先端とミニバルーン底部を確認することはできなかった。○ブラックシートカッターの開発ブラックシートが取り付けた実機大のケージを制作し、KamLAND入り口からと同距離の4m上から塩化ビニルパイプの先端にカッターの刃を十字に取り付けたカッターで切断テストを行った。ブラックシートにはカッターによるスリット以外には損傷は見られず、ブラックシートの破片が落下することもなく、カッターによる切断が可能であることが確認できた。

< > research purpose of this study purpose の は, large ニ ュ ー ト リ ノ 検 extractor KamLAND を using し た ^ < 136 > Xe の ニ ュ ー ト リ ノ を with わ な い double beta collapse 壊 に よ る KKDC claim の completely 検 card で あ る. < research be performance > this study で は low バ ッ ク グ ラ ウ ン を ド environment be presently す る た め に, 25 microns thick さ の フ ィ ル ム で as っ た ミ ニ バ ル ー ン を use す る. Both に liquid シ ン チ レ ー タ で against た さ れ た KamLAND バ ル ー ン に within new た に set す る necessary が あ る た め, ミ ニ バ ル ー ン の import と ^ < 136 > Xe を dissolved し た liquid シ ン チ レ ー タ の send liquid に は very に difficult し い ハ ン ド リ ン グ が o め ら れ る. ブ ラ ッ ク シ ー ト で shading さ れ た state で あ る KamLAND internal を モ ニ タ リ ン グ す る necessary が あ る た め, lighting と モ ニ タ ー カ メ ラ を with い た ミ ニ バ ル ー ン モ ニ タ ー シ ス テ ム の open 発 を line っ た. ま た, KamLAND に モ ニ タ ー シ ス テ ム を scions into さ た る た め の ブ ラ ッ ク シ ー ト カ ッ タ ー の open 発 を line っ た. A. モ ニ タ ー カ メ ラ の open 発 chiba kashiwa city 県 に あ る corporation ATOX の sink を borrow り て, be machine big バ ル ー ン の set テ ス ト を い, ミ ニ バ ル ー ン の medial と lateral か ら モ ニ タ リ ン グ し た. 1. The lateral カ メ ラ (ミ ニ バ ル ー ン import の grasp と turgor zhang の largest condition when they confirm が purpose) more lateral カ メ ラ に は ネ ッ ト ワ ー ク カ メ ラ を ア ク リ ル container で ハ ウ ジ ン グ し た も の を with い て, ミ ニ バ ル ー ン import judgement grasp と turgor zhang の biggest の に successful し た. 2. The medial カ メ ラ (maximum of zhang の confirm と send liquid チ ュ ー ブ apex が ミ ニ バ ル ー ン に contact at the bottom of the し て な い か の safety confirmation が purposes) apex type movable の industrial ビ デ オ ス コ ー プ を use し た が, maximum of zhang の judgment は で き な か っ た. に point い ま た, apex て い る LED の み で は send liquid チ ュ ー ブ apex と ミ ニ バ ル ー ン を confirmation at the bottom of the す る こ と は で き な か っ た. A. ブ ラ ッ ク シ ー ト カ ッ タ ー の open 発 ブ ラ ッ ク シ ー ト が take り pay け た be machine big の ケ ー ジ を し making, KamLAND into り mouth か ら と with の 4 m か ら salt chemical ビ ニ ル パ イ プ の apex に カ ッ タ ー の blade を cross に take り pay け た カ ッ タ ー で cut テ ス ト を line っ た. ブ ラ ッ ク シ ー ト に は カ ッ タ ー に よ る ス リ ッ ト outside に は damage は see ら れ ず, ブ ラ ッ ク シ ー ト が の fragment drop す る こ と も な く, カ ッ タ ー に よ る may cut が で あ る こ と が confirm で き た.

项目成果

KamLANDを用いた二重ベータ崩壊実験12-実機大バルーンテストとモニターシステム-

使用 KamLAND 进行双 β 衰变实验 12 - 全尺寸气球测试和监测系统 -

• 发表时间: 2010
• 作者: R.Ishibashi;T.Kitamori;K.Shimura;池田大輔;高橋永
• 通讯作者: 高橋永