スーパーカミオカンデの歴史

スーパーカミオカンデ検出器の建設は、1991年12月に空洞の掘削から始まった。1993年に水槽上部のドーム部の掘削が終了し、1994年８月に深さ40mの円柱状に掘り下げる工事が終了した。壁面は長い鉄骨を1m間隔で打ち込み、コンクリートを吹き付けて強化している。その後、タンクの建設が始まり、1995年の中頃に完成した。1995年6月からは、PMTを取り付け、同時にエレクトロニクスのシステムを設置した。この作業は 1995年の終りまで続いた。

 

検出器が完成したのは1995年12月。２か月かけてタンクに水を貯め、1996年４月１日に観測を開始した。この時、内水槽の光電子増倍管の本数は11,146本、光電被覆率は40%であった。５年間の観測の後2001年７月より、不具合のあった光電子増倍管を交換する作業が行われた。

 

2001年11月、その作業後の注水中に、１つの光電子増倍管の破損により生じた衝撃波が水を伝わり、他の光電子増倍管が連鎖的に破損するという事故が起きた。この事故により、内水槽の光電子増倍管6,777本と、外水槽の光電子増倍管1,100本が破損した。破損を免れた5,182本の内水槽光電子増倍管を一つ置きに配置し直し、FRPとアクリルから成る衝撃波防止ケースを取り付けた。外水槽光電子増倍管は元の数に戻してとりつけ、2002年10月に観測を再開した。事故後の内水槽の光電被覆率は19%である。事故前の観測時期をSK-I、事故の後の観測時期をSK-IIと呼んでいる。

 

元の半数の光電子増倍管で観測を続けながら、光電子増倍管を元の本数に戻す準備は行われ、2005年10月から2006年６月にかけて、完全再建作業が行われた。これにより、内水槽の光電子増倍管の本数は、SK-IIとほぼ同じ11,129本が取り付けられ、光電被覆率も40%と回復し、SK-IIIとして観測が再開された。

 

さらに、2008年９月には、長期的に安定して観測を行うため、新たなエレクトロニクスを開発し、データ収集システムを一新、観測を続けている。これ以降をSK-IVと呼んでいる。

 

	SK-I	SK-II	SK-III	SK-IV
データ取得開始	1996年４月	2002年10月	2006年６月	2008年９月
データ取得終了	2001年７月	2005年10月	2008年９月	継続中
衝撃波防止ケース	なし	あり	あり	あり
内水槽のPMT数	11,146	5,182	11,129	11,129
外水槽のPMT数	1,885	1,885	1,885	1,885
内水槽光電被覆率	40%	19%	40%	40%
エネルギー閾値	5.0MeV	7.0MeV	4.5MeV(暫定)

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