素粒子ニュートラリーノを捉える新検出器(New detector to capture the particle neutralino)

徳島大学総合科学部の伏見賢一准教授（宇宙物理学）の研究グループが、宇宙の暗黒物質（ダークマター）の有力候補とされる素粒子ニュートラリーノを捉える新検出器を開発、実証実験を始めた。これまで国内で使われていた検出器を上回る性能が発揮できる見込みで、世界の研究者が競争を繰り広げている暗黒物質の発見に一歩近づく。想定通りの性能が確認でき次第、東北大グループと岐阜県の地下実験室で本格的な検出作業に入る。
　伏見准教授によると、恒星や惑星といった目に見える部分は宇宙の一部にすぎず、質量の約９割は暗黒エネルギーとダークマターと呼ばれる正体不明の物質が占めるとされる。既存の観測手段では直接観察できないため、世界中の研究者がさまざまな手段で検出に血道を上げている。
　伏見准教授は共同研究している堀場製作所（京都）、Ｉ．Ｓ．Ｃ．Ｌａｂ．（アイエスシーラボ、大阪）と５年前、重さ数百キロもあった従来品よりも著しく小さい、手のひらサイズの検出器を開発。今回さらに改良を加え国内でも最高水準の性能が期待できる検出器に仕上げた。
　検出器は円柱型（直径４センチ、高さ４センチ）のヨウ化ナトリウムの結晶。ニュートラリーノがヨウ素の結晶にぶつかったときに出すとされる弱い光を観測する。結晶の純度が高ければ高いほど、ニュートラリーノ以外の不純物を検出することが少なくなり、作業が容易になる。新検出器はこれまでの物よりも結晶の純度を大幅に上げた。
　昨年１２月２７日、徳大常三島キャンパスの研究室で新しい検出器の性能試験を開始。伏見准教授らのグループが使っていた従来品は１日に１５０回、不純物を検出していたが、新検出器はこれまでのところ、その数分の一に抑えられているという。将来的には、不純物の検出を数十分の一まで抑え、イタリアの研究機関が持つ世界最高の検出器と同等の物に改良する計画。
　伏見准教授は「これまでの分析実験では希望が持てる測定結果が出ている。正確にはもうしばらく実験を続ける必要があるが、少なくとも従来品を上回る性能を持つ、世界水準の検出器となりそうだ」と話している。改良を加えて世界一の水準の検出器に仕上げ、暗黒物質の発見の競争に打ち勝ってほしいですね。

Fushimi K., Associate Professor University of Tokushima Faculty of Integrated Arts (astrophysics) research group, the dark matter in the universe (dark matter) developed a new detector to capture the particle neutralino is the leading candidate, the trial I started. Expected to outperform the detector can exhibit had been used so far in the country, one step closer to the discovery of dark matter that scientists around the world competing. As soon as we confirm the expected performance, full-fledged detective work into the underground laboratory of Tohoku University, Gifu and groups.According to Associate Professor Fushimi, such as stars and planets visible part is only part of the universe, about 90% of the mass that is occupied by an unidentified substance called dark matter and dark energy. Existing means of observation can not be observed directly, be dedicated to a variety of means to detect researchers around the world.Fushimi is Associate Professor collaborating Horiba (Kyoto), I. S. C. Lab. (ISE Shirabo, Osaka) and five years ago, was also significantly smaller than the conventional weight hundreds of miles, developed hand-held detectors. Detector can be finished to the highest level of performance is expected to be further refinements in this country.Cylindrical detector (4 cm in diameter and 4 cm height) of sodium iodide crystals. Weak light that is observed when the issue hits the neutralino iodine crystals. The higher the purity of the crystals, fewer impurities than to detect neutralino becomes easier. The new detector is significantly raised the purity of the crystals than the previous ones.December 27, begin a new performance test of the detector in the laboratory of great virtue always Mishima Campus. Conventional group was using Fushimi Associate Professor 150 times a day, the impurities were detected, the new detector so far, it has been reduced to a fraction of that. In the future, reduced to a few tenths of a detection of impurities, the equivalent of planning to improve the world's best detectors with research institutions in Italy.Associate Professor Fushimi "In analytical experiments so far have come up measurement results look hopeful. To be precise it is necessary to continue the experiment for a while longer, with performance exceeding previous models, at least, seems to be a detector of world-class "he said. Finishing the level detectors in the world have made improvements, I hope to overcome the competition of the discovery of dark matter.