科学研究費補助金による研究
結晶シンチレーターによる方向感度暗黒物質検出器の開発
Direction Sensitive Solid Detectors
研究目的
暗黒物質探索実験の感度がニュートリノ散乱バックグラウンドによる検出限界に近づきつつある。この壁を超えるには、方向感度を持った検出器を開発し、白鳥座方向からくる暗黒物質の特徴をとらえる必要がある。これまで方向感度検出器として、主にガス飛跡検出器の開発が行われているが、核子との断面積10-49cm2以下の領域に到達するにはどうしても質量が稼げない。したがって大型化可能な固体方向感度検出器を実現すればブレークスルーとなる。本研究では、暗黒物質探索に有利な重い原子核をもったZnWO4単結晶シンチレーターの発光の粒子入射方向依存性を検証し、将来大型化して暗黒物質の方向情報からの検出を目指した開発を行う。また、67Zn,183W等の二重ベータ崩壊核種も含有しており、二重ベータ崩壊探索への応用可能性も探る。
研究成果発表
2021
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Minato Shibata, "Precise measurement of the scintillation decay constant of ZnWO4 crystal"
Accepted for PTEP,arXiv:2110.01243 -
芝田皆人 "暗黒物質方向感度検出器の開発に向けたZnWO4 シンチレータの単色中性子ビーム応答測定"
第76回年次大会（2021年）2021年3月15日 [pdf] -
芝田皆人 "暗黒物質方向感度検出器の開発に向けたZnWO4結晶のシンチレーション発光応答の測定"
2021 ICRR Master and Doctor Thesis Workshop2021年2月19日 宇宙線研究所 -
芝田皆人 修士論文「暗黒物質方向感度検出器の開発に向けたZnWO4結晶のシンチレーション発光応答の測定」,
東京大学理学系研究科 2021年1月6日 [pdf]
2020
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芝田皆人 "暗黒物質方向感度検出器開発のためのZnWO4シンチレーター発>光基礎特性の測定"
日本物理学会2020年秋季大会16aSK-62020年9月16日 [pdf] -
芝田皆人 "暗黒物質方向感度検出器開発のためのZnWO4シンチレーター発光基礎特性測定"
日本物理学会第75回年次大会（2020年）2020年3月17日[pdf] - Kouichi Ichimura,"Measurement of the anisotropic response of the ZnWO4 crystal for developing the direction sensitive dark matter detector",
IEEE Transactions on Nuclear Science Volume: 67 , Issue: 6 , June 2020 pp894-897 -
芝田皆人 "暗黒物質方向感度検出器開発のためのZnWO4シンチレーター発光基礎特性測定"
2020 ICRR Master and Doctor Thesis Workshop2020年2月21日 宇宙線研究所[pdf] - Juan W. Pedersen, "Anisotropic response measurements of ZnWO4 scintillators to neutrons for developing a direction-sensitive dark matter detector",
Progress of Theoretical and Experimental Physics Volume 2020, Issue 2, February 2020, 023C01arXiv:1912.09683
2019
- Koichi Ichimura, "Measurement of the anisotropic response of the ZnWO4 crystal for developing the direction sensitive dark matter detector",
15th Conference on Scintillating Marerials and their Applications(SCINT2019) Tohoku University, Japan, September 29- October 4, 2019[pdf] - Hiroyuki Sekiya"Anisotropic response of ZnWO4 crystal for neutrons",
7th Workshop on directional dark matter searches(CYGNUS2019) Sapienza University, Rome, July 10-12, 2019[pdf] -
黒澤俊介 "方向感度をもつ暗黒物質検出器の開発をめざした異方性を有するシンチレータ開発の検討VIII",
日本物理学会 第74回年次大会(2019年)九州大学（伊都キャンパス）2019年3月15日 -
ピーダーセン珠杏 "暗黒物質方向感度検出器開発のための中性子散乱実験によるZnWO4シンチレータの異方性の測定",
日本物理学会 第74回年次大会(2019年)九州大学（伊都キャンパス）2019年3月14日 -
黒澤俊介 "方向感度暗黒物質探査に向けた光学的異方性シンチレータの探索と実証",
第5回「極低放射能技術」研究会 東北大学 2019年3月10日[password required] -
ピーダーセン珠杏 "暗黒物質方向感度検出器開発のための中性子散乱実験によるZnWO4シンチレータの異方性の測定",
第25回東京大学素粒子物理国際研究センター(ICEPP) シンポジウム [pdf] -
Shunsuke Kurosawa "Direction-Sensitive Dark Matter Search Using Tungstate Scintillator",
VCI2019 - The 15th Vienna Conference on Instrumentation 21(18-22) Feb 2019 Vienna University of Technology [pdf] -
ピーダーセン珠杏 修士論文「暗黒物質方向感度検出器開発のための中性子によるZnWO4シンチレータの異方性の測定」,
東京大学理学系研究科 2019年1月4日 [pdf]
2018
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黒澤俊介 "方向感度をもつ暗黒物質検出器の開発をめざした異方性を有するシンチレータ開発の検討VII",
日本物理学会2018年秋季大会 信州大学（松本キャンパス）2018年9月17日[pdf] -
Shunsuke Kurosawa "Study on Zinc Tungstate Crystals for Direction-Sensitive Dark Matter Search",
The 17th Symposium on Radiation Measurements and ApplicationsSORMA XVII - June 11th to 14th, 2018, University of Michiganabstract[pdf] -
ピーダーセン珠杏 "暗黒物質方向感度検出器開発のためのZnWO4シンチレータの異方性の測定",
日本物理学会 第73回年次大会(2018年)東京理科大学（野田キャンパス）2018年3月24日[pdf] -
黒澤俊介 "方向感度をもつ暗黒物質検出器の開発をめざした異方性を有するシンチレータ開発の検討VI",
日本物理学会 第73回年次大会(2018年)東京理科大学（野田キャンパス）2018年3月23日 -
黒澤俊介 "方向感度暗黒物質探査に向けた光学的異方性シンチレータの探索と実証",
第4回「極低放射能技術」研究会 山形 天童温泉 2018年3月8日[password required] -
Juan Pedersen "Anisotropy Measurements of ZnWO4 Crystals for Developing the Direction-Sensitive Dark Matter Detector",
2018 ICRR Master and Doctor Thesis Workshop2018年2月23日 宇宙線研究所[pdf] - 塚原美紗 "Scintillation Properties of ZnWO4 Crystals for Direct-Sensitive Dark Matter Search",
Second International Symposium on Radiation Detectors and Their Uses (ISRD2018)Tsukuba, Japan, on January 23–26, 2018[pdf]
2017
- 関谷洋之 "異方性シンチレータによる極低温熱量計型暗黒物質方向感度検出器の開発",
日本物理学会2017年秋季大会 宇都宮大学（峰キャンパス）2017年9月15日 [pdf] - 黒澤俊介 "方向感度をもつ暗黒物質検出器の開発をめざした異方性を有するシンチレータ開発の検討V",
日本物理学会2017年秋季大会 宇都宮大学（峰キャンパス）2017年9月15日 [pdf] -
関谷洋之
"ZnWO4 結晶による方向感度暗黒物質探索"
第12回CRC将来計画 タウンミーティング 柏キャンパス 2017年6月25日 [pdf] -
関谷洋之
"Studies of a (Zn,Mg)WO4 Crystal--Searching for the Origin of the Directional Dependence of the Scintillation Response"
CYGNUS2017 June 14 2017 Xichang, Sichuan, China [pdf] -
Jin-A Jeon
"Low Temperature Measurement on Directional Dependence of Phonon-Scintillation Signals from a Zinc Tungstate Crystal"
CYGNUS2017 June 14 2017 Xichang, Sichuan, China [pdf] - 黒澤俊介 "方向感度をもつ暗黒物質検出器の開発をめざした異方性を有するシンチレータ開発の検討IV",
日本物理学会第72回年次大会(大阪大学豊中キャンパス)2017年3月21日 [pdf] -
関谷洋之 "ZnWO4"
ダークマターの懇談会 2017年1月27，28日 神戸大学梅田インテリジェントラボラトリ [pdf]
2016
- 黒澤俊介 "方向感度をもつ暗黒物質検出器の開発をめざした異方性を有するシンチレータ開発の検討III",
日本物理学会 2016年秋季大会(宮崎大学 木花キャンパス)2016年3月24日 [pdf] - S. Kurosawa "Crystal Growth of Zinc Tungstate Crystals for Dark Matter Search"
The 18th International Conference on Crystal Growth and Epitaxy (ICCGE-18) Nagoya International Exhibition Hall, Japan [pdf] -
Hiroyuki Sekiya "Studies on ZnWO4 crystals for the direction-sensitive dark matter search"
Identification of Dark Matter 2016, 11th International Conference Master Cutlers Hall Sheffield, UK 18-22 July 2016 [pdf] -
Hiroyuki Sekiya "Status of making ZnWO4 Crystals"
CYGNUS-TPC kick-off meeting 7-8 April 2016 Laboratori Nazionali di Frascati, Frascati, Italy [pdf] -
黒澤俊介 "方向感度をもつ暗黒物質検出器の開発をめざした異方性を有するシンチレータ開発の検討II",
日本物理学会第71回年次大会 (東北学院大学)2016年3月21日 [pdf]
2015
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黒澤俊介,関谷洋之O "方向感度をもつ暗黒物質検出器の開発をめざした異方性を有するシンチレータ開発の検討",
日本物理学会第70回年次大会 (大阪市立大学)2015年9月28日 [pptx] -
Hiroyuki Sekiya "ZnWO4"
The fifth CYGNUS workshop on directional dark matter detection (CYGNUS2015) Occidental college, L.A., CA 2-4 June 2015 [pdf]
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