1 / 11

NEWAGE 実験

2010 年度 天体天文物理若手 夏の学校 宇宙線分科会 （豊橋） 2010/08/04. ダークマター 検出器の 地上実験進捗. だあくまたん. 谷森達、窪秀利、身内賢太朗 株木重人、 Parker Joseph 、 岸本裕二、西村 広展 上野一樹、黒澤俊介、岩城智、高橋慶在 澤野達哉、谷上幸次郎、東直樹 青野正裕、松岡佳大. 京大理　　中村　輝石. NEWAGE 実験. ダークマターとは NEWAGE 実験 ラドン除去 （低バックグラウンド化） 低圧 ガス （高感度化） まとめ. ダークマター. WMAP の CMB 測定

bena
Télécharger la présentation

NEWAGE 実験

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 2010年度 天体天文物理若手 夏の学校 宇宙線分科会 （豊橋） 2010/08/04 ダークマター検出器の 地上実験進捗 だあくまたん 谷森達、窪秀利、身内賢太朗 株木重人、Parker Joseph、岸本裕二、西村広展 上野一樹、黒澤俊介、岩城智、高橋慶在 澤野達哉、谷上幸次郎、東直樹 青野正裕、松岡佳大 京大理　　中村　輝石 NEWAGE実験 • ダークマターとは • NEWAGE実験 • ラドン除去（低バックグラウンド化） • 低圧ガス（高感度化） • まとめ

  2. ダークマター WMAPのCMB測定 　→宇宙のエネルギーの23％は 非バリオン（ダークマター） WMAP/NASA WIMP (Weakly Interacting Massive Particle) ダークマターの有力候補　（質量：10～100GeV） 原子核を反跳する！（反跳エネルギー～100KeV） WIMPの計数は多くても　・・・　1 [count/kg/day] ( J.D. Levin, P.F. Smith 1996 ) 少ない →　バックグラウンドを抑えることが重要

  3. NEWAGE 到来方向に偏りがある 飛跡を捉える WIMP （ダークマター） M=80GeV σ=0.1pb 電子 シミュレーション 1) μ-TPC 原子核 CF4ガス 40 2) μ-PIC WIMP WIND θ 原子核 [count/3m3/year/bin] 20 0 2)μ-TPC・・・ MicroTime Projection Chamber 1)μ-PIC ・・・ MicroPixel Chamber -1 0 1 cosθ

  4. 40cm 　現状＠神岡の地下 Phys.Lett.B686(2010)10 • 低バックグラウンドの地下で実験 • 散乱断面積の制限曲線を引いた • 飛跡をとらえる実験で唯一 • ダークマターはまだ見えない WIMP-陽子（SD）の制限曲線 σ[pb] 104 • 更なる高感度化、低BG化 • ラドン除去システム • ガスの低圧化 • 低放射能なモノ選び • 大型化 • ・・・etc 102 1 10 102 103 mass[GeV/c2]

  5. 　検出器　NEWAGE-0.3b　（＠京都） 30cm ドリフト長：50cm μ-TPC y 23cm 読み出し 30cm 28cm z ドリフトプレーン 電圧：-2.58kV x 60cm NEWAGE-0.3b 50cm μ-PIC 電圧：515V ピクセル数：786×786 ピクセル間隔：400μm GEM 電圧：-350V/-130V

  6. 　ラドンのバックグラウンド ・ 検出器の壁などに微量に含まれるウランなどが崩壊 ・ 気体なのでチェンバー内に進入 ・ α崩壊してバックグラウンドとなる 6MeVピークの時間変化 壁 6000 壁 検出領域 U 4000 Rn rate [count/kg/days] α崩壊 2000 ・・・実験データ Rn ・・・フィッティング 0 0 4 8 12 16 [day]

  7. 　冷却活性炭システム 冷却（183K） ・・・ ラドンを液化 活性炭 ・・・ ラドンを吸着 検出器 μ-TPC CF4 CF4 Rn 25cm 12cm Rnの沸点：211K CF4の沸点：145K ポンプ 冷却機 CF4 Rn ポンプ流量：600ml/min CF4 活性炭 Rn Rn Rn 活性炭 CF4 冷却温度：183K 活性炭：150g

  8. 　ラドン除去を確認 ・・・活性炭なし ・・・冷却活性炭システム ラドン（６MeVピーク）：1/10

  9. 　低圧ガスの利点（0.2atm ⇒ 0.1atm） 飛跡：長く（～2倍） • 低エネルギー（飛跡が短い）eventを回収 • 　⇒　Energy Threshold：低下（100keV ⇒ 50keV） • 　⇒　Expected DM rate：増加（約10倍） • 角度分解能向上 Expected spectrum 2 σ=1pb, M=100GeV, target:F counts/keV/kg/days new threshold 1 current threshold Expected sensitivities 0.2atm 0.1atm 0 200 0 50 100 150 keV

  10. 飛跡の伸びを確認 Energy vs Length @ 0.2 atm Energy vs Length @ 0.1 atm Length[cm] Length[cm] Energy[keV] Energy[keV] Length(1MeV～2MeV) A.U. 10B+n→ 7Li+4He （Q値2.3MeV） 0.1 atm 0.2 atm • 約2倍の長さ • 角度分解能の解析は今後 Length[cm]

  11. 　まとめ • 冷却活性炭システム • ラドン除去：1/10 • 低圧ガス（0.2atm ⇒ 0.1atm） • 　　飛跡：約2倍 WIMP杖 ゆらぎのドレス • これからは・・・ • 角度分解能の解析 • 長期運用の安定性 • 神岡に導入！　（今秋予定） • （イメージキャラクターの3次元モデリング） イメージキャラクター 「だあくまたん」

More Related