博士・修士 論文発表会 2022
修士課程２年: 𠮷田 雄貴(KamLAND)

• Feb. 22, 2022
• 研究成果

修士課程２年: 𠮷田 雄貴(KamLAND)   発表：２０２２年１月３１日

『KamLAND2プロトタイプ検出器におけるシミュレーションの構築と極低放射分析感度の評価』

論文概要

KamLAND-Zen実験は、二重ベータ崩壊による液体シンチレータの発光をPMTで検 出し、ニュートリノを伴わない二重ベータ崩壊の探索を行う実験である。しかし 未だニュートリノを伴わない二重ベータ崩壊の信号は検出されていない。そこで 実験感度向上を目指したKamLAND2-Zen実験が計画されており、主な改良案として、 高量子効率PMTの導入、PMTに 集光ミラーを装着、新型液体シンチレータ(LAB-LS) の導入による光量の増加が挙げられる。

前述した改良案はそれぞれ独立して研究開発が行われているが、それらを組み 合わせた最終的な光量の評価は行われていない。そこでKamLAND検出器の高性能 化を事前に確認することを目的としたKamLAND2プロトタイプ検出器の建設が計画 されている。プロトタイプ検出器は液体シンチレータの極低放射能分析やNaI を 用いた暗黒物質探索への応用も検討されている。

本研究ではプロトタイプ検出器のシミュレーションツールを構築し、シミュレ ーションを用いてプロトタイプ検出器における光量の予測、極低放射能分析の感 度評価、暗黒物質探索への応用可能性の評価を行ない、集光ミラーによる集光量 が2.0倍となることがわかった。またプロトタイプ検出器は極低放射能分析や暗 黒物質探索に応用可能であることを示した。