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Published byよいかず しげい Modified 約 7 年前
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OPERA RUN until 2012 2008/2009 RUN Detect the signature of Tau neutrino appearance ( if SK is right) 2010 RUN Confirm Tau neutrino appearance (if SK) . Detect the signature of Electron neutrino appearance (if θ13 near CHOOZ.) 2011/2012 RUN with anti-neutrino (?)
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Electron neutrino event in OPERA
Event in the upstream part Plate 45
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Electron neutrino event in OPERA
Event in the downstream part Plate 10 SB + volume scan around cs predictions e-pairs along the track found in the volume SB reached to 1ry (pl 45).
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Electron Neutrino in OPERA
Origin of the intrinsic νe 20GeV intrinsic νe etc νμ→νe Evis spectra Δm223 = eV2 Sin2(2θ13)= (CHOOZ limit) ~ 8 oscillated events@1yr RUN ~15 intrinsic events
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原子核乾板の長期間特性 長縄直崇
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名大F研と富士フイルムで共同開発したOPERAフィルム
原子核乾板上のMIP飛跡 光学顕微鏡(深さ3μmの断層画像) 10cm 20μm π-10GeV/c Electron ~100keV 感度 35grains/100micron 12.5cm 断面図 44μm 乳剤層 205μm プラスティック 44μm乳剤層 VIDEO
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リフレッシュ処理可能な乳剤の開発 1936年以来の原子核乳剤の改良 リフレッシュせずに現像 リフレッシュ後に現像
第1の要求、低バックグラウンドに対して リフレッシュ処理可能な乳剤の開発 (30度98%R.H.3日) リフレッシュせずに現像 リフレッシュ後に現像 1936年以来の原子核乳剤の改良
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塗布開始 リフレッシュ開始 初出荷 最終出荷 リフレッシュは 名大の仕事
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塗布開始 リフレッシュ開始 初出荷 最終出荷 273箱
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長期間性能維持の要求 リフレッシュ可能な乳剤の長期間特性 あと3年間は続く。 最長で10年間性能が維持される必要がある。
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リフレッシュ可能な乳剤の長期間特性 使用した乾板 最長で10年間性能が維持される必要がある。
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原子核乾板の性能とは 荷電粒子への感度 飛跡を構成する 現像銀粒子密度 Grain Density(GD) GD>30/100μm
~90%の認識効率 FD フォグ量 Fog Density(FD) FD<10/1000μm3であることが必要。 ~90%の認識効率 10 GD(感度) 30
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感度(GD)の長期間特性の評価方法 リフレッシュ 生産 保管 MIP照射 現像 GD測定 0~8年 リフレッシュ:30℃98% 3日間
リフレッシュ:30℃98% 3日間 保管条件:遮光、20℃、 自然放射能からのシールド(鉛5cm) 宇宙線地下100m(東濃鉱山) MIP照射:KEK2GeVπ、分子研UVSOR数百MeV e 現像:アスコルビン酸系の現像液、20℃15分現像 GD測定: 光学顕微鏡、肉眼でカウント 3本以上の飛跡、各飛跡840μm以上 100μmに換算。
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感度(GD)長期間特性 結果 リフレッシュ+保管 長期的な感度低下は見られない。 OPERAの最長10年間の使用に問題なし。
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フォグ量(FD)の長期間特性の評価方法 リフレッシュ 生産 保管 現像 FD測定 0~8年 保管、現像条件:感度の試験と同じ
FD測定:23700μm3内の飛跡と無関係な現像銀粒子を 肉眼でカウント、1000μm3に換算。
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フォグ量(FD)長期間特性 結果 リフレッシュ+保管 OPERAの最長10年間の使用に問題なし。
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8年後のリフレッシュの消去能力 照射 リフレッシュ 現像 GD測定 1~3日 生産 リフレッシュ 保管8年
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リフレッシュ3日間で生産直後のリフレッシュと同等に消える。
8年後のリフレッシュ消去能力 製造→リフレッシュ 製造→8年保管→リフレッシュ 製造→リフレッシュ→8年保管→リフレッシュ リフレッシュ3日間で生産直後のリフレッシュと同等に消える。
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8年後にリフレッシュをした後の感度、フォグ量
Refresh GD FD 製造 ○ 8年間保存 - 34.6±0.9 4.5±0.4 34.8±1.0 3.8±0.4 8年後のリフレッシュの前後で、感度(GD)の減少、 フォグ量(FD)の増加なし。 OPERAの原子核乾板を8年後にリフレッシュして 再利用することが可能。
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チャームペンタクォークの研究 中性子モニター γ線望遠鏡 ミューオンラジオグラフィー 二重β崩壊探索
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低放射線バックグラウンド/超高位置分解能 原子核乳剤の開発
目的 カリウムを含まない乳剤 → 二重ベーター崩壊 高位置分解能乳剤 → 暗黒物質の方向性検出 γ線望遠鏡他 体制 富士フィルムと同型の乳剤製造装置 (3月) 富士フィルムのOB(OPERAフィルムの開発者)
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KBr→NaBr AgNO3 AgBr微結晶 最新鋭 写真乳剤/原子核乳剤 仕込装置(概要)
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High resolution emulsion (Nano Imaging Tracker:NIT)
normal emulsion(OPERA emulsion) 200nm size 200±16 nm density 2.8g/cc →VAgBr : Vgel = 3 : 7 ↓ 2.3 grains/μm size 40±9 nm 11 grains/μm 5times high resolution 23 23
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SEM image Track data 600keV Kr 200keV Kr
600 nm Kr km/s (600keV) 600keV Kr 200 nm Kr+ 680km/s (200keV) 200keV Kr M.Natsume et al. NIM A 575(2007) 439 NIT can detect tracks recoiled by WIMPs! 24 24
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Directional detection of WIMP by Nuclear Emulsion.
Nuclear Emulsion: density 3g/cm3 ⇒Easy to realize large mass detector WIMP wind WIMP wind WIMP Ag,Br , C,N,O… recoil track Mount on Equatorial telescope ⇒keep the detector direction to the WIMP wind. WIMP mass 100GeV Br recoil Eth >100keV cosθ 25
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原子核乾板のWIMPに対する感度 (20nm AgBr)
WIMPs 反応レート 1 counts/(1000kg year) limit 飛程 閾値 200nm 100nm CDMS2 XENON 10 50nm XMASS 乾板 微粒子化が不可欠 DAMA領域は1kg×1年でカバー 26 26
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Swell the low velocity ion tracks recorded in the NIT
ph treatment + glycerin treatment ⇒Larger swelling (possible to 10 timesl) Pouring of emulsion Kr ion exposure NIT dry Swell technique of NIT emulsion swell Kr ion 10 timers X,Y 2times Range ~100nm order Expected range ~ μm order optical microscope slice 1mm 27 27
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Random fog (just one point)
200keV 400keV 600keV No exposure Random fog (just one point) T.Naka et al. Nucl. Inst. Meth. A 581(2007) 761 28
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600keV Kr 3D image of optical microscope
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FOV of New Scanning System
次期高速読み出しシステム 高解像度 ステッパー型レンズ モザイクイメージセンサー FOV of New Scanning System FOV of SUTS 対角5mm 原子核乾板 ステージ
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Evolution of the Scanning Power
Speed in cm2/h
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超微粒子原子核乾板= ダークマター望遠鏡
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