修士論文発表会 ２０２６
修士課程２年: 藤本 佑里
- Feb. 26, 2026
- 研究成果
修士課程２年: 藤本 佑里 発表：２０２６年２月３日
論文タイトル：『KamLAND2-Zen実験に向けた集光ミラーの性能評価』
論文概要
ニュートリノは他の素粒子に比べて質量が極めて小さく、その起源は未解明であ
る。この問題を説明する有力な仮説として、ニュートリノが粒子と反粒子が同一
のマヨラナ粒子である可能性が提唱されており、マヨラナ性の検証手段として、
ニュートリノを伴わない二重ベータ崩壊の探索が行われている。KamLAND-Zen実
験は、^136Xeを溶解した液体シンチレータを用いてこの事象を探索してきたがい
まだ未観測であり、エネルギー分解能の向上と背景事象低減が課題となっている。
これらを解決する次世代計画がKamLAND2-Zen実験であり、検出器の改良要素の1
つとして、集光ミラーの導入が予定されている。
本研究ではまず、集光ミラー素材候補について反射率測定を行い、バッファオイ
ル中で反射率85%以上を満たす素材を選定した。さらにバッファオイル中での長
期性能を評価するために加速劣化試験を行い、反射率および透過率で有意な劣化
がなかったことを確認した。その後、選定した素材を用いて六角形集光ミラーを
試作し、光源を向いたPMTに装着して集光率を測定したところ、PETミラー装着で
約1.9倍、シートミラーも加えることで約2.2倍の向上が確認された。さらに、理
論反射率を実測値に基づきスケール化した反射モデルを用いて、KamLAND2-Zen検
出器での集光率シミュレーションを実施した。その結果、ミニバルーン内部の発
光に対して目標値1.8倍を達成できることがわかり、集光ミラーの導入が検出器
の性能向上へつながると示された。
