複合型シンチレーション機構によるカムランド検出器での二重ベータ崩壊の基礎研究

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本研究計画は、大規模ニュートリノ検出器カムランドに不活性フッ化カルシウムシンチレーション検出器(以下、CaF_2検出器)を沈めた複合型システムにおいて、ニュートリノ欠損二重ベータ崩壊観測の可能性を検討するため、予測される検出器性能(エネルギーおよび位置分解能、バックグラウンド、安全・耐久性)の評価を行い、この斬新な検出器機構の有効性を検証するとともに、カムランド検出器の将来計画においてニュートリノ質量の絶対値測定に展望を開くことを目的としている。本年度は、試作機により評価された複合型検出機構の基本性能をカムランド検出器実機での評価に適用するため、モンテカルロシミュレーションの開発が進め、実験結果とシミュレーション計算結果の比較、および開発したシミュレーション法を利用したカムランド検出器実機での性能評価に必要な入力パラメータを、試作機によって収集した基礎データからの導出することに取り組んだ。結果として、現在のKamLAND検出器に提案したシステムを導入して観測を行い、ニュートリノ質量の絶対値測定の有意義な感度に到達するためには、シンチレーション光の収集効率を60～80%向上させれば良いことが判明した。