背景事象フリーな次世代型ＴＰＣ検出器によるマヨラナニュートリノ探索

使用无背景事件的下一代 TPC 探测器进行马约拉纳中微子搜索

• 批准号: 18J00365
• 负责人: 小原 脩平
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J00365/
• 关键词: ガス検出器; ニュートリノレス二重ベータ崩壊; ニュートリノを伴わない二重ベータ崩壊

本年度当初に, これまで使用していたターボポンプおよびスクロールポンプ等計3台が故障し, 実験に使用するキセノンガスに大気が混入するトラブルが生じた. 本研究では高純度なキセノンガスを用いることで高エネルギー分解能を達成する検出器のため, これは検出器性能評価の面で深刻な問題であった. この問題に対し, 現状持ちうる機器のみで蒸留純化を行なった.また10kg(180L)のキセノンを保持するプロトタイプ検出器の設計製作も行った. 光検出器を設計通りの数だけ購入し設置するのが現段階では困難なため, まず小さいスケールで実験を行うこととした. 信号検出面を新たに分割構造として設計開発したことにより, この段階的な試験性能評価が可能になった. 実際にエネルギー分解能の性能評価を行ったところ, 先行するNEXT実験と同程度の0.79--1.52% (FWHM, Q値換算)の結果を得た.将来, 地下で行う大規模な物理測定にむけて, 岐阜県神岡鉱山にある神岡地下実験施設を想定した将来の検出器についての基本的な設計概念をはじめて作成した. 新たに実験用坑道を掘削する場合と, すでにあるいくつかの検出器の跡地を再利用する場合において複数案を提言するとともに, その掘削費用についての概算を行った. 安全面および地下鉱山内への検出器搬入についても検討し, 問題のない設計をした.以上のように, 本年度はトラブルも多少あったものの, 設計通りにプロトタイプが稼働することを確認し 511keV でのエネルギー分解能評価も行うことができ, 将来検出器としての可能性を強く示すことに成功した.

At the beginning of this year, we used a total of 3 malfunctions, such as a total of 3 malfunctions, and so on. The purpose of this study is to analyze the performance of the device in order to improve the performance of the device. If there is a problem, please use the machine to change the evaporation rate. Please check the 10kg (180L) device to keep the output device on the line. The optical exporter sets the number of readings to enter the settings. In this section, you will find that you are in trouble, and you will need to know how to do it. The signal is coming out to improve the performance of the equipment, and the performance of the segment may be affected. In this paper, we analyze the performance of the decomposition energy, and we will first analyze the NEXT performance of 0.79 NEXT 1.52% (FWHM, Q calculation) results. In the future, large-scale physical measurement systems will be carried out underground, and the basic design concepts will be built in Gifu, and other cities. In the new tunnel, the tunnel is cut and closed, and the equipment is reused. The duplicate case is mentioned, and the budget estimate is used in the excavation. The safe and comprehensive equipment in the underground mountain is moved into the equipment, and the problem is that the equipment is designed. In terms of the above information, this year, how many times do you want to pay attention this year? if you want to make sure that the 511keV is broken down, the possibility of success will be strongly indicated in the future.

项目成果

高圧希ガスにおける陽イオン検出のための基礎研究と二重ベータ崩壊探索への応用

高压稀有气体中阳离子检测的基础研究及其在双β衰变搜索中的应用

• 发表时间: 2019
• 作者: 寺坂健一郎;松尾拓実;吉村信次 ;荒巻光利 ;田中雅慶;小原脩平
• 通讯作者: 小原脩平

Design and performance of a high-pressure xenon gas TPC as a prototype for a large-scale neutrinoless double-beta decay search

• DOI: 10.1093/ptep/ptaa030
• 发表时间: 2020-01
• 期刊: Progress of Theoretical and Experimental Physics
• 影响因子: 3.5
• 作者: S. Ban;M. Hirose;A. Ichikawa;Y. Iwashita;T. Kikawa;A. Minamino;K. Miuchi;T. Nakadaira;Y. Nakajima;Y. Nakajima;K. Nakamura;K. Nakamura;T. Nakaya;Shuhei Obara;Shuhei Obara;K. Sakashita;H. Sekiya;H. Sekiya;B. Sugashima;S. Tanaka;K. Ueshima;M. Yoshida

AXEL experiment

AXEL实验

• 发表时间: 2018
• 作者: Ban S;Hirose M;Ichikawa A K;Iwashita Y;Kikawa T;Minamino A;Miuchi K;Nakadaira T;Nakajima Y;Nakamura K D;Nakamura K Z;Nakaya T;Obara S;Sakashita K;Sekiya H;Sugashima B;Tanaka S;Ueshima K;Yoshida M;小原脩平;Obara Shuhei
• 通讯作者: Obara Shuhei