3次元超伝導検出器が切り拓く究極の宇宙素粒子実験

3D超导探测器开创终极宇宙粒子实验

• 批准号: 21K18150
• 负责人: 田井野 徹
• 金额: $ 16.64万
• 依托单位: Saitama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-07-09 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K18150/
• 关键词: 暗黒物質; 基板; 超伝導検出器; KID; 3次元

近年の急速な宇宙観測や加速器実験により宇宙の誕生と進化の様子が解明されつつあるが未解決な最重要課題が存在している。これまでに、我々の体や地球を形 作る通常の物質の約5.5倍にもなる暗黒物質が存在することが分かってきた。また宇宙初期には物質と反物質が等量存在していたはずが、今では物質だけの宇 宙(物質優勢宇宙)となっている。この謎の扉を開く鍵は「極稀反応の直接測定」にある。世界中で様々な実験が行われているが未だその発見、検出には至って いない暗黒物質、2重β崩壊。極めて希で、極めて小さい反応がその発見を妨げている。本研究では、誰もが望む究極の測定=バックグランドフリーを可能と し、今までなしえなかった測定結果=暗黒物質や2重β崩壊の検出から、冒頭の究極的な問いに答えをもたらせる検出器として、3次元超伝導放射線検出器を開 発することが目的である。初年度は、本申請で提案しているユニークな構造の検出器（基板両面に検出器が存在する）やそれに必要な周辺部品など、測定に必要な準備などを行った。二年目は、初年度に準備した部品などを用いて測定を行った。基板両面に作製した検出器の特性が一致せず、作製方法に改善の必要があるが、それぞれ共振特性の観測は行うことができた。また作製した検出器を用いて、初めてフォトン照射試験を行うことができた。検出器構造、取り付け治具など、様々な問題点の洗い出しを行え、次年度への指針を得ることができた。

In recent years, rapid cosmic measurements and accelerators have been used to explain the origin and evolution of the universe. The most important problems remain unresolved. The dark matter is about 5.5 times as large as the normal matter in the earth. At the beginning of the universe, matter and antimatter existed in equal amounts, but now matter and antimatter exist in equal amounts (matter dominates the universe). The key to this mystery is "direct measurement of extremely rare reactions." In the world, there is no discovery, no discovery, no dark matter, and two beta collapses. It's the best place to be, the best place to be. In this study, we hope that the ultimate determination = dark matter, 2-dimensional beta collapse detection, 3-dimensional ultra-conductive radiation detector development, 3-dimensional ultra-conductive radiation detector development. In the first year, the detector of the structure of this application (the detector on the surface of the substrate exists) is required for the preparation of the necessary peripheral components and measurements. In the first two years of the year, the preparation of the products was carried out. The characteristics of the detector are consistent with each other, and the method of operation is necessary to improve the resonance characteristics. The first step is to make sure that you have a good understanding of the problem. The detector structure, the selection tool, the problem point, the next year, the pointer, and the next year.

项目成果

暗黒物質探査用KIDの作製に関する研究

用于暗物质探测的KID制备研究

• 发表时间: 2021
• 作者: 河村優貴;石徹白晃治;細川佳志;M. Zulfakri;美馬覚;田井野徹
• 通讯作者: 田井野徹

Progress of Kinetic Inductance Detectors on Calcium Fluoride for Astroparticle physics

天体粒子物理氟化钙动感探测器研究进展

• DOI: 10.1088/1742-6596/2374/1/012026
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of Physics: Conference Series
• 作者: Mohamad Zulfakri;Ishidoshiro Koji;Kishimoto Yasuhiro;Mima Satoru;Taino Tohru;Hosokawa Keishi;Nakamura Kosuke;Eizuka Minori;Ito Ryota;Kawamura Hiroki
• 通讯作者: Kawamura Hiroki