NEWAGE

NEWAGE実験16
原子核反跳飛跡の前後判定可能性
京大理 身内賢太朗
日本物理学会
第65回年次大会(23pBP-3)
谷森達,窪秀利,株木重人,
Parker Joseph,上野一樹,黒澤俊介,岩
城智,高橋慶在,澤野達哉,
谷上幸次郎,中村輝石,東直樹
(New generation WIMP search
with an advanced gaseous tracker
experiment)
1 地下実験現状
2 前後判定実験
2010年3月23日
1.
地下実験現状
2008年run
地下実験1st result
0.524 kg days
方向感度の制限を更新
2009年改善
ガンマ線除去
ガス循環システム
2009年12月より
これまでに ~0.5kg days
結果は次回学会で
Phys. Lett. B 686(2010)11
2008年run結果(赤線)
ちょっと先ともっと先
BG
質量
1/10
10倍
の改善で
さらに飛跡の前後判定
⇒ 3~10倍の感度向上
前後判定あり
WIMP
WIND
θ
F
cosθ
Phys. Lett. B 578(2004)241
TPC
GEM(×10)
前後判定なし
cosθ
2、前後判定実験
DM-TPC
NIM584(2008)327
500keV~1MeV
F原子核
先行研究
DM-TPC(米) 初観測
CF4 (100~380 torr)
2次元射影像
DRIFT(英)
低エネルギーでの測定
CS2 (40torr)
一次元情報
50keV~300keV
S原子核
3次元飛跡による前後
判定を!
DRIFT
APP31(2009)261
道具
NEWAGE-0.1a(@京都)
μTPC: 10×10×10cm3
読み出し 400μm pitch
GEM: ポリイミド50μm 厚
gas:CF4 0.2気圧
E_DRIFT:-3.3kV/10cm
33MΩ×9+33MΩ×4 =3.3k/100M=33μA
V anode:460V
回路まわりの改善
X or YのHITを時刻情報と併せて記録
(コインシデンスはオフライン)
+ 信号の持続時間も記録
X
Y
thershold
現行
(X,T1)
(Y,T1)
(X,T1)
(Y,T2)
X
Y
clock
今回の改善
(X,T1,1)
(Y,T1,1)
(X,T3,0)
(Y,T3,0)
(X,T1,1)
(Y,T1,1)
(X,T3,0)
(Y,T2,0)
結果①
ラドンBGα線
(>4MeV)
改善点:TPCのHIT情報が
カラーになった。
BRAGG カーブ
XY平面に射影した
BRAGGカーブを検出。
Z(時間)軸については
既。
統計的には?
電荷量のバランスで前後を判定。
電荷大:head 電荷小:tail
Z
Y
X
原子核の運動方向
(おそらく)等方的なラドン
娘のBG α線。
X、Yは矛盾なし。
Zは要検討。
いずれもさらなる確実な実証を。
電荷量重心で前後を判断する
スカイマップ
>4MeV
α線
スカイマップ
(X+方向)
方位角
仰角
90度
方位角
仰角
-90度
0度
方位角
+180度
(X-方向)
90度
これまでの半天マップ
⇒全天マップへ。
今後感度マップを製作
して実用へ。
仰角
-90度
-180度
方位角
0度
低エネルギーF飛跡
「消えゆく様」を見る
(1MeV)
(250keV) (100keV)
252Cf
中性子
F原子核
約500keV
事象候補
今後統計的・定量評価へ
まとめ
高エネルギーα粒子 三次元飛跡 Bragg
curve取得
低エネルギーF飛跡事象候補取得
今後定量評価を経て地下測定に導入
SKEWNESS
(1MeV)
(2MeV)
252Cf
中性子
F原子核
約300keV
中性子
per12
cathode box
Y 256
Y 0
X 256
per13
per12 Y-
anode box
X 0