液体キセノンにおける電離・発光を利用したダーク・マター探索実験

本年度は研究の初年度であるため、実験装置の設計及びその発注を行った。実験装置は3つに大別でき、以下その設計概念について述べる。1. キセノンガス純化装置取り扱いが比較的容易で、安価なMesser Griesheim製のOxisorbを使用する。これはクロム化合物を用いたフィルターで、主に酸化反応により、酸素、水、不飽和有機化合物の除去に非常に有効である。それと平行して、キセノン自体を-90℃に冷却することによる、蒸留作用によって二酸化炭素の除去を行う。さらに、ガス供給ラインとテスト検出器の真空焼出しを十分に行う。2. 冷却装置液体窒素溜めに接続した銅板をテスト検出器本体に接触させる、いわゆるcold fingerという方法を用いる。最終的には、電熱線により温度制御を行い、±0.1℃の精度で検出器の温度を一定に保つ。液体窒素の供給が一日一回ですむように、窒素溜めは、501と大きめに設計してある。3. テスト検出器まず、シンチレーターの集光率を良くするために、PTFEテフロン樹脂を反射材として検出器の内壁に用いた。内壁近辺の電離電子が、何等の障害もなく陽極部へ移動できるように、有感部の形状は陽極部に用いた円錐台の形にした。陽極部は電離電子の再結合と移動速度を制御する第一グリッド、液相から気相への電子の引き出しを行うための第二グリッド、そして気相中で、比例蛍光を発生させるための陽極線からなる液体キセノンの有効体積は、迅速に多数回のテストができるように、250cm^3(750g)とやや小さく設計した。光電子増倍管の選定は、市販されている中でキセノンの発光波長に対して最も量子効率の高い、EMI9426を発注した。以上の装置の制作発注及び消耗品の発注は、すべて1月末までに行われた。

本年度は研究の初年度であるため、実験装置の設計及びその発注を行った。実験装置は3つに大別でき、以下その設計概念について述べる。1. キセノンガス純化装置取り扱いが比較的容易で、安価なMesser Griesheim製のOxisorbを使用する。これはクロム化合物を用いたフィルターで、主に酸化反応により、酸素、水、不飽和有機化合物の除去に非常に有効である。それと平行して、キセノン自体を-90℃に冷却することによる、蒸留作用によって二酸化炭素の除去を行う。さらに、ガス供給ラインとテスト検出器の真空焼出しを十分に行う。2. 冷却装置液体窒素溜めに接続した銅板をテスト検出器本体に接触させる、いわゆるcold fingerという方法を用いる。最終的には、電熱線により温度制御を行い、±0.1℃の精度で検出器の温度を一定に保つ。液体窒素の供給が一日一回ですむように、窒素溜めは、501と大きめに設計してある。3. テスト検出器まず、シンチレーターの集光率を良くするために、PTFEテフロン樹脂を反射材として検出器の内壁に用いた。内壁近辺の電離電子が、何等の障害もなく陽極部へ移動できるように、有感部の形状は陽極部に用いた円錐台の形にした。陽極部は電離電子の再結合と移動速度を制御する第一グリッド、液相から気相への電子の引き出しを行うための第二グリッド、そして気相中で、比例蛍光を発生させるための陽極線からなる液体キセノンの有効体積は、迅速に多数回のテストができるように、250cm^3(750g)とやや小さく設計した。光電子増倍管の選定は、市販されている中でキセノンの発光波長に対して最も量子効率の高い、EMI9426を発注した。以上の装置の制作発注及び消耗品の発注は、すべて1月末までに行われた。