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次期地下実験用検出器の製作

NEWAGE 実験 24. JPS2013 年次大会 @ 広島大学　 2013/03/27. 次期地下実験用検出器の製作. 中村輝石（京大理）. 谷森達、身内賢 太朗、窪秀利 Parker Joseph 、 水村好貴、水本哲矢 高田淳史、 西 村 広展、 澤野達哉 松岡佳大 、古村翔太郎、中村祥吾. 1 ． NEWAGE 2 ． 次期地下実験の検出器 3 ． 地下での試験運転 4 ． まとめ. Ne w general W IMP search with an A dvanced G aseous tracker E xperiment. NEWAGE.

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次期地下実験用検出器の製作

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Presentation Transcript

  1. NEWAGE実験24 JPS2013年次大会@広島大学　2013/03/27 • 次期地下実験用検出器の製作 中村輝石（京大理） • 谷森達、身内賢太朗、窪秀利 • Parker Joseph、水村好貴、水本哲矢 • 高田淳史、西村広展、澤野達哉 • 松岡佳大、古村翔太郎、中村祥吾 1．NEWAGE 2．次期地下実験の検出器 3．地下での試験運転 4．まとめ

  2. New general WIMP search with an Advanced Gaseous tracker Experiment NEWAGE 暗黒物質の到来方向異方性 　↓ 反跳原子核の飛跡を捉えて暗黒物質検出 暗黒物質 M=80GeV σ=0.1pb 電子 予想されるcosθ分布 1) μ-TPC 原子核 CF4ガス 40 2) μ-PIC [count/3m3/year/bin] 20 DM 0 θ 2)μ-TPC・・・ MicroTime Projection Chamber 1)μ-PIC ・・・ MicroPixel Chamber -1 0 1 Nucleus cosθ

  3. 　現状 方向に感度を持つ制限の更新 Phys.Lett.B686(2010)10 WIMP-陽子（SD）の制限曲線 σ[pb] DAMA領域の探索に向けた感度向上 104 102 40cm 1 10 102 103 使用ガス：CF40.2atm mass[GeV/c2]

  4. 　次期地下実験

  5. 　次期地下実験

  6. 前回のJPS angular resolution 青：76torr 赤：152torr 活性炭なし detection efficiency • 低圧ガス：thを50keVに • ガス循環：Rnを1/10に 冷却活性炭（10ml/min） 冷却活性炭（500ml/min） ガス交換からの日数　　

  7. 液面計 　モニタ 流量計 • 神岡は無人 • 冷却活性炭のガス循環⇒安定動作と各種モニタが必須 液面計読み 81 圧力[torr] μ-PICのゲインのばらつきから圧力変動の許容値は～6torr 78 221 冷却温度[K] 219 1日 100 液面[%] • 安定に動作中（約10日） • モニタもOK 80 520 流量[ml/min] 480

  8. 　次期地下実験

  9. mode5について • より詳細な飛跡を得て、角度分解能の向上を目指す • 前後判定のために10cm角で試験運用していたもの • 30cm角用にFPGAを調整 • 全面でトラックが取れることを確認 赤：mode5 青：mode3 緑：mode1

  10. mode5動作確認 • トラックの例

  11. 　次期地下実験

  12. 　検出器 • m-PIC • サイズ : 30x30cm • ピッチ : 400mm • GEM (8分割) • サイズ : 31x31cm • 厚み : 100mm • 穴径 : 70mm • ピッチ : 140mm • 材質：LCP 30cm 41cm • ドリフトケージ • 長さ：41cm • 材質：PEEK 31cm 0-300-400-50

  13. 　搬入 京都から神岡へ！ （3/11） エレキ μ-TPC 循環系

  14. 　地下での動作確認 全面動作試験 　↓ μ-PIC、GEMは動いた 運搬時の破損なし y x cathode[cm] μ-TPC (30x30x40cm) z μ-PIC 252Cf 30cm anode[cm]

  15. 　地下での動作確認 下から熱中性子を照射し、 1.5MeVのα線でエネルギー校正 cathode[cm] 10Bを蒸着したガラス板 熱中性子照射で1.5MeVのα（10B+n→7Li*+4He+1.5MeV） anode[cm] シミュレーション [count/keV/kg/days] [A.U.] [keV] [keV]

  16. まとめ 方向に感度を持つ暗黒物質探索実験NEWAGE 次期地下実験の検出器を作って搬入！ • 搬入した検出器 • 低圧ガス • 0.1atmにより閾値50keV • ガス循環＋冷却活性炭 • ラドンレート：1/10以下 • 各種ステータスモニタ：規定値内 • DAQ(mode5) • 全hitデータを取得するDAQを使用開始 • 検出器 • ドリフト長40cm・PEEK素材で作製 • 今後 • 神岡地下でのバックグラウンド測定 • だあくまたん3Dモデリング

  17. CYGNUS 2013 6/10-12@富山 http://ppwww.phys.sci.kobe-u.ac.jp/~newage/cygnus2013/

  18. まだだ、まだ終わらんよ

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