Dark matter search by annual modulation using low threshold data of XMASS detector

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平成30年度の研究として、報告者は主に岐阜県神岡鉱山内に設置されているXMASS検出器を用い、我々の宇宙に存在する未知の質量である暗黒物質の直接探索に取り組んだ。報告者が行なった研究は季節変動法と呼ばれる方法による探索である。太陽系が銀河系を公転する方向と地球が太陽系を公転する方向は季節によって異なる。一方暗黒物質はこの運動とは無関係に分布していると考えられるため、地球と暗黒物質との相対速度の変化が暗黒物質事象の事象率変動を起こすと予想されている。本年度は、前年度を含め行なったデータ解析の結果を論文としてまとめ「Search for Sub-GeV dark matter by annual modulation using XMASS detector」というタイトルで学術誌への投稿を行い、現在査読中となっている。また、本研究と関連して申請者がデータ解析を行なった研究である「Direct dark matter search by annual modulation with 2.7 years of XMASS-I data」がPhysical Review D誌より出版された。このほか導入を行なった低しきい値トリガーシステムに関して、定期的なDAQモジュールのキャリブレーションを行い、データの系統誤差低減に取り組んだ。また、液体キセノンを用いた次世代の暗黒物質検出器の高感度化のためのR&Dとして、液体キセノン中に含まれる酸素等の不純物を除去する装置の開発に取り組んだ。シミュレーションを用いて不純物量を変化させ、暗黒物質の探索感度に与える影響と目標となる不純物量の計算を行なったほか、神岡での純度監視装置の開発に関して冷凍機や流量計などのコントロールシステムに関してのリモート化にも取り組んだ。