文部科学省 科学研究費助成事業 学術変革領域研究(A)

極稀事象で探る宇宙物質の起源と進化
新たな宇宙物質観創生のフロンティア

成果 A01 大型液体シンチレータ検出器で探る物質粒子の起源

 論文発表(査読あり)
2024年度
S. Abe, T. Araki, S. Chauhan, K. Chiba, T. Eda, M. Eizuka, Y. Funahashi, A. Furuto, A. Gando, Y. Gando, S. Goto, T. Hachiya, K. Hata, K. Ichimura, H. Ikeda, K. Inoue, K. Ishidoshiro, Y. Kamei, N. Kawada, Y. Kishimoto, M. Koga, A. Marthe, Y. Matsumoto, T. Mitsui, H. Miyake, D. Morita, R. Nakajima, K. Nakamura, R. Nakamura, R. Nakamura, J. Nakane, T. Ono, H. Ozaki, K. Saito, T. Sakai, I. Shimizu, J. Shirai, K. Shiraishi, A. Suzuki, K. Tachibana, K. Tamae, H. Watanabe, K. Watanabe, S. Kurosawa, Y. Urano, S. Yoshida, S. Umehara, K. Fushimi, K. Kotera, B. E. Berger, B. K. Fujikawa, J. G. Learned, J. Maricic, Z. Fu, S. Ghosh, J. Smolsky, L. A. Winslow, Y. Efremenko, H. J. Karwowski, D. M. Markoff, W. Tornow, S. Dell'Oro, T. O'Donnell, J. A. Detwiler, S. Enomoto, M. P. Decowski, K. M. Weerman, C. Grant, Ö. Penek, H. Song, A. Li, S. N. Axani, M. Garcia, M. Sarfraz, and The KamLAND Collaboration, Limits on the Low-energy Electron Antineutrino Flux from the Brightest Gamma-Ray Burst of All Time, The Astrophysical Journal, 981,192, 10.3847/1538-4357/ad9c36, 査読有, オープンアクセス
S. Abe, M. Eizuka, S. Futagi, A. Gando, Y. Gando, S. Goto, T. Hachiya, K. Hata, K. Ichimura, S. Ieki, H. Ikeda, K. Inoue, K. Ishidoshiro, Y. Kamei, N. Kawada, Y. Kishimoto, M. Koga, M. Kurasawa, T. Mitsui, H. Miyake, D. Morita, T. Nakahata, R. Nakajima, K. Nakamura, R. Nakamura, R. Nakamura, J. Nakane, H. Ozaki, K. Saito, T. Sakai, I. Shimizu, J. Shirai, K. Shiraishi, R. Shoji, A. Suzuki, A. Takeuchi, K. Tamae, H. Watanabe, K. Watanabe, S. Yoshida, S. Umehara, K. Fushimi, K. Kotera, Y. Urano, B. E. Berger, B. K. Fujikawa, J. G. Learned, J. Maricic, Z. Fu, J. Smolsky, L. A. Winslow, Y. Efremenko, H. J. Karwowski, D. M. Markoff, W. Tornow, S. Dell'Oro, T. O'Donnell, J. A. Detwiler, S. Enomoto, M. P. Decowski, K. M. Weerman, C. Grant, H. Song, A. Li, S. N. Axani, M. Garcia, The KamLAND Collaboration, K. Abe, S. Abe, C. Bronner, Y. Hayato, K. Hiraide, K. Hosokawa, K. Ieki, M. Ikeda, J. Kameda, Y. Kanemura, R. Kaneshima, Y. Kashiwagi, Y. Kataoka, S. Miki, S. Mine, M. Miura, S. Moriyama, M. Nakahata, Y. Nakano, S. Nakayama, Y. Noguchi, K. Sato, H. Sekiya, H. Shiba, K. Shimizu, M. Shiozawa, Y. Sonoda, Y. Suzuki, A. Takeda, Y. Takemoto, H. Tanaka, T. Yano, S. Han, T. Kajita, K. Okumura, T. Tashiro, T. Tomiya, X. Wang, S. Yoshida, P. Fernandez, L. Labarga, N. Ospina, B. Zaldivar, B. W. Pointon, E. Kearns, J. L. Raaf, L. Wan, T. Wester, J. Bian, N. J. Griskevich, M. B. Smy, H. W. Sobel, V. Takhistov, A. Yankelevich, J. Hill, M. C. Jang, S. H. Lee, D. H. Moon, R. G. Park, B. Bodur, K. Scholberg, C. W. Walter, A. Beauchêne, O. Drapier, A. Giampaolo, Th. A. Mueller, A. D. Santos, P. Paganini, B. Quilain, R. Rogly, T. Nakamura, J. S. Jang, L. N. Machado, J. G. Learned, K. Choi, N. Iovine, S. Cao, L. H. V. Anthony, D. Martin, N. W. Prouse, M. Scott, Y. Uchida, V. Berardi, N. F. Calabria, M. G. Catanesi, E. Radicioni, A. Langella, G. De Rosa, G. Collazuol, M. Feltre, F. Iacob, M. Mattiazzi, L. Ludovici, M. Gonin, L. Périssé, G. Pronost, C. Fujisawa, S. Horiuchi, M. Kobayashi, Y. M. Liu, Y. Maekawa, Y. Nishimura, R. Okazaki, R. Akutsu, M. Friend, T. Hasegawa, T. Ishida, T. Kobayashi, M. Jakkapu, T. Matsubara, T. Nakadaira, K. Nakamura, Y. Oyama, K. Sakashita, T. Sekiguchi, T. Tsukamoto, A. Portocarrero Yrey, N. Bhuiyan, G. T. Burton, F. Di Lodovico, J. Gao, A. Goldsack, T. Katori, J. Migenda, R. M. Ramsden, Z. Xie, S. Zsoldos, A. T. Suzuki, Y. Takagi, Y. Takeuchi, H. Zhong, J. Feng, L. Feng, J. R. Hu, Z. Hu, M. Kawaue, T. Kikawa, M. Mori, T. Nakaya, R. A. Wendell, K. Yasutome, S. J. Jenkins, N. McCauley, P. Mehta, A. Tarrant, M. J. Wilking, Y. Fukuda, Y. Itow, H. Menjo, K. Ninomiya, Y. Yoshioka, J. Lagoda, M. Mandal, P. Mijakowski, Y. S. Prabhu, J. Zalipska, M. Jia, J. Jiang, W. Shi, C. Yanagisawa, M. Harada, Y. Hino, H. Ishino, Y. Koshio, F. Nakanishi, S. Sakai, T. Tada, T. Tano, T. Ishizuka, G. Barr, D. Barrow, L. Cook, S. Samani, D. Wark, A. Holin, F. Nova, S. Jung, B. S. Yang, J. Y. Yang, J. Yoo, J. E. P. Fannon, L. Kneale, M. Malek, J. M. McElwee, M. D. Thiesse, L. F. Thompson, S. T. Wilson, H. Okazawa, S. M. Lakshmi, S. B. Kim, E. Kwon, J. W. Seo, I. Yu, A. K. Ichikawa, K. D. Nakamura, S. Tairafune, K. Nishijima, A. Eguchi, K. Nakagiri, Y. Nakajima, S. Shima, N. Taniuchi, E. Watanabe, M. Yokoyama, P. de Perio, S. Fujita, C. Jesús-Valls, K. Martens, K. M. Tsui, M. R. Vagins, J. Xia, S. Izumiyama, M. Kuze, R. Matsumoto, K. Terada, R. Asaka, M. Ishitsuka, H. Ito, Y. Ommura, N. Shigeta, M. Shinoki, K. Yamauchi, T. Yoshida, R. Gaur, V. Gousy-Leblanc, M. Hartz, A. Konaka, X. Li, S. Chen, B. D. Xu, A. Q. Zhang, B. Zhang, M. Posiadala-Zezula, S. B. Boyd, R. Edwards, D. Hadley, M. Nicholson, M. O'Flaherty, B. Richards, A. Ali, B. Jamieson, S. Amanai, Ll. Marti, A. Minamino, R. Shibayama, S. Suzuki, and The Super-Kamiokande Collaboration, Combined pre-supernova alert system with KamLAND and Super-Kamiokande, The Astrophysical Journal, 973, 140, 10.3847/1538-4357/ad5fee, 査読有, オープンアクセス
S Abe, M Eizuka, S Futagi, A Gando, Y Gando, S Goto, Takahiko Hachiya, K Hata, K Hosokawa, Koichi Ichimura, S Ieki, H Ikeda, Kunio Inoue, Koji Ishidoshiro, Y Kamei, N Kawada, Yasuhiro Kishimoto, Masayuki Koga, M Kurasawa, T Mitsui, Haruhiko Miyake, D Morita, T Nakahata, R Nakajima, K Nakamura, R Nakamura, J Nakane, H Ozaki, T Sakai, I Shimizu, J Shirai, K Shiraishi, R Shoji, A Suzuki, A Takeuchi, K Tamae, H Watanabe, K Watanabe, S Obara, S Yoshida, S Umehara, K Fushimi, K Kotera, Y Urano, A Ichikawa, BE Berger, BK Fujikawa, JG Learned, J Maricic, SN Axani, Z Fu, J Smolsky, LA Winslow, Y Efremenko, HJ Karwowski, DM Markoff, W Tornow, S Dell'Oro, T O'Donnell, JA Detwiler, S Enomoto, MP Decowski, KM Weerman, C Grant, A Li, H Song, Search for charged excited states of dark matter with KamLAND-Zen, Physics Letters B, 855, 138846, https://doi.org/10.1016/j.physletb.2024.138846, 査読有, オープンアクセス
K. Ichimura, K. Chiba, Y. Gando, H. Ikeda, Y. Kishimoto, M. Kurasawa, K. Nemoto, A. Sakaguchi, Y. Takaku, and Y. Sakakieda, Development of a Method to Measure Trace Levels of Uranium and Thorium in Scintillation Films, Progress of Theoretical and Experimental Physics, 2024, 063H01, https://doi.org/10.1093/ptep/ptae071, 査読有, オープンアクセス

 国際会議発表(口頭発表)
2025年度
M. Eizuka, Astrophysical neutrino search in KamLAND, ICRC2025, 2025年7月15日-7月24日
N. Obata, Research of large balloon production for KamLAND2, XIX International Conference on Topics in Astroparticle and Underground Physics (TAUP 2025), 2025年8月24日-8月30日
A. Takeuchi, Search for Double Electron Capture in Sn-112 using gamma-ray TES, XIX International Conference on Topics in Astroparticle and Underground Physics (TAUP 2025), 2025年8月24日-8月30日
I. Shimizu, Neutrinoless Double-Beta Decay, 9th International Symposium on Symmetries in Subatomic Physics (SSP2025), 2025年9月24日-9月28日 (招待講演)
R. Saito, Development of early warning method using pre-supernova neutrino light curves, XXI Workshop on Neutrino Telescopes, 2025年9月29日-10月3日
T. Eda, Simulation Study of NCQE Interactions with Accelerator Neutrinos and a Large Liquid Scintillator Detector, NuInt2025-15th International Workshop on Neutrino-Nucleus Interactions, 2025年10月6日-10月10日
2024年度
K. Hata, BSM search in KamLAND, The 4th Workshop on New Physics Opportunities at Neutrino Facilities (NPN2024), 2024年6月3日 (招待講演)
I. Shimizu, Results from KamLAND-Zen, Neutrino 2024, 2024年6月18日 (招待講演)
M. Eizuka, Astrophysical neutrino search in KamLAND, ICHEP2024, 2024年7月19日
K. Ichimura, Status and future prospect of the Kamioka ultra-low BG facility, Low Radioactivity Techniques (LRT2024), 2024年10月1日
D. Morita, Geo-neutrino observation in KamLAND & New detectors, AAP2024, 2024年10月30日 (招待講演)
K. Hata, Neutrinoless double beta decay search and dark matter search with KamLAND-Zen, NuDM-2024, 2024年12月13日
J. Nakane, Development of calibration method and performance evaluation for KamLAND2 prototype detector, NuDM-2024, 2024年12月13日
J. Nakane, New detector development and performance evaluation for KamLAND2-Zen experiment, VCI2025, 2025年2月18日

 国際会議発表(ポスター発表)
2024年度
K. Saito, Combined KamLAND and Super-Kamiokande Pre-Supernova Alarm, Neutrino2024, 2024年6月21日
T. Sakai, Advanced new tool for background rejection in KamLAND geo-neutrino analysis using machine learning methods, Neutrino2024, 2024年6月21日
D. Morita, Development of an imaging detector to reduce the long-lived spallation background in the KamLAND2-Zen experiment, VCI2025, 2025年2月17-21日

 国内会議発表(口頭発表)
2025年度
石徹白晃治, 極稀現象探索による宇宙素粒子研究, TBN2025, 2025年6月20日
石徹白晃治, 二重β崩壊探索実験, 学術変革(A) 「精密数値計算が切り拓く宇宙の量子物質科学」キックオフ研究会, 2025年6月23日 (招待講演)
竹内敦人, KamLANDとKERNELの現状, 学術変革「極稀事象で探る宇宙物質の起源と進化」領域研究会, 2025年6月25日 (招待講演)
竹内敦人, 超伝導検出器を用いた極稀事象探索の研究開発, 低温プラットフォームキックオフミーティング, 2025年9月2日 (招待講演)
藤本佑里, KamLAND2-Zenに向けた集光ミラーの性能評価, 日本物理学会第80回年次大会(広島大学), 2025年9月16日
中野ゆりあ, KamLAND2に向けたPMT部材の耐油試験およびケーブル接続方法の検討, 日本物理学会第80回年次大会(広島大学), 2025年9月16日
江田智弘, 加速器ニュートリノと大型液体シンチレータ検出器を用いたNCQE反応研究に関するシミュレーション評価, 日本物理学会第80回年次大会(広島大学), 2025年9月16日
小幡捺, KamLAND2に向けた大型バルーン製作の現状, 日本物理学会第80回年次大会(広島大学), 2025年9月16日
神澤帝鳳, KamLAND2に向けた液体シンチレータの純化方法開発と透過率の高精度評価, 日本物理学会第80回年次大会(広島大学), 2025年9月16日
見藤駿, KamLAND2-Zenのための波長変換剤の純化方法と純化後の試料の光学特性の研究, 日本物理学会第80回年次大会(広島大学), 2025年9月16日
細川佳志, KamLAND2計画とその準備状況, 日本物理学会第80回年次大会(広島大学), 2025年9月16日
太田幸寿, キレート形成基を用いた極微量放射性不純物吸着繊維の開発, 日本物理学会第80回年次大会(広島大学), 2025年9月16日
橘昂我, KamLAND-Zenにおける136Xe荷電カレント反応による遅延同時計測手法を用いた軽い暗黒物質探索, 日本物理学会第80回年次大会(広島大学), 2025年9月17日
永塚穂里, KamLANDにおける機械学習による雑音事象除去を適用した超新星背景ニュートリノ探索, 日本物理学会第80回年次大会(広島大学), 2025年9月18日
齊藤恵汰, 超新星前兆ニュートリノ光度曲線を用いたアラーム手法の開発, 日本物理学会第80回年次大会(広島大学), 2025年9月18日
石徹白晃治, KamLAND-Zen, Flavor Physics Workshop2025(白樺リゾート ), 2025年9月27日
蜂谷尊彦, KamLAND2-Zenのための液体シンチレータ, SMART 2025(松江市、島根県), 2025年10月14日
2024年度
石徹白晃治, 大型液体シンチレータ検出器で探る物質粒子の起源, 学術変革「地下稀事象」領域研究会, 2024年7月5日 (招待講演)
永塚穂里, KamLANDにおける超新星背景ニュートリノ探索のための機械学習を用いた背景事象除去手法の開発, 日本物理学会第79回年次大会, 2024年9月16日
小幡 捺, KamLAND2のための大型バルーン制作に向けた素材選定とクリーン化を目指した開発, 日本物理学会第79回年次大会, 2024年9月16日
大野建, マントル地球ニュートリノ直接観測に向けた海洋底反ニュートリノ検出器の研究開発 10: 検出器シミュレーションによる観測感度見積もり, 日本物理学会第79回年次大会, 2024年9月16日
齊藤恵汰, 超新星前兆ニュートリノアラームの高感度化のための研究, 日本物理学会第79回年次大会, 2024年9月17日
畑和実, KamLAND-Zen:背景事象の評価, 日本物理学会第79回年次大会, 2024年9月18日
松本優也, KamLAND2に向けた読み出しシステムの開発, 日本物理学会第79回年次大会, 2024年9月18日
藤本佑里, KamLAND2-Zenに向けた集光ミラーの性能評価, 日本物理学会第79回年次大会, 2024年9月18日
神澤帝鳳, KamLAND2-Zenに向けた液体シンチレータの性能を向上させる研究, 日本物理学会第79回年次大会, 2024年9月18日
千葉健太郎, KamLAND2-Zenのための有機物材料の不純物量評価, 日本物理学会第79回年次大会, 2024年9月18日
舩橋靖直, KamLAND-Zen用の液体シンチレータ中におけるポジトロニウムの性質測定(1), 日本物理学会第79回年次大会, 2024年9月18日
見藤駿, KamLAND2-Zenのための液体シンチレータへの不純物混入の影響評価, 日本物理学会第79回年次大会, 2024年9月18日
森田大暉, KamLAND2-Zen実験に向けた長寿命核破砕背景事象の除去のためのイメージングディテクター開発,  日本物理学会第79回年次大会, 2024年9月18日
市村晃一, ガンマTESを用いたスズ112の2重電子捕獲反応探索手法の研究(2), 日本物理学会第79回年次大会, 2024年9月19日
小野隆伸, 海洋底反ニュートリノ検出器OBDの特殊環境における液体シンチレータの性能評価, SMART2024, 2024年10月16日
齊藤恵汰, 超新星前兆ニュートリノ光度曲線を用いたアラーム手法の開発, 第11回超新星ニュートリノ研究会, 2025年3月3日
永塚穂里, KamLANDにおける機械学習を導入した超新星背景ニュートリノの探索, 第11回超新星ニュートリノ研究会, 2025年3月3日
小幡 捺, KamLAND2のための大型バルーン制作に向けた研究, 2025年3月7日
石徹白晃治, KamLANDとKERNELの現状, 第10回「極低放射能技術」研究会, 2025年3月7日

 国内会議発表(ポスター発表)
2025年度
小幡捺, KamLAND2に向けた大型バルーン製作における湿度条件最適化, 学術変革「極稀事象で探る宇宙物質の起源と進化」領域研究会 (東北大学), 2025年6月25日
竹内敦人, 超伝導検出器を用いたSn-112の二重電子捕獲反応の探索, 学術変革「極稀事象で探る宇宙物質の起源と進化」領域研究会, 2025年6月25日
2024年度
永塚穂里, Search for supernova relic neutrinos using neural network in KamLAND, SMART2024, 2024年10月16日

 受賞
2025年度
神澤帝鳳, 日本物理学会学生優秀発表賞
2024年度
橘昴我, SMART2024優秀ポスター賞

 学位論文(博士)
2024年度
Geoneutrino calorimetry in KamLAND with enhanced signal-background separation using GBDT, 酒井 汰一, Feb 2025

 学位論文(修士)
2024年度
海洋底ニュートリノ検出器OBD実現に向けた小型プロトタイプ検出器の開発研究, 荒木 拓登, 2025
大型液体シンチレーター検出器における新しい粒子飛跡再構成手法の開発と性能評価, 江田 智弘, 2025
KamLAND-Zen実験のXe破砕核背景事象の除去手法に対するポジトロニウムの形成の影響の研究, 舩橋 靖直, 2025
超伝導検出器を用いた軽い暗黒物質探索, 古戸 敦也, 2025
KamLAND2に向けた新型フロントエンド電子回路のトリガー開発, 松本 優也, 2025
大型海洋底ニュートリノ検出器OBDに向けたシミュレーションによる観測感度の包括的評価, 大野 建, 2025
超新星前兆ニュートリノの経時変化を用いたアラーム手法の開発, 齊藤 恵汰, 2025
KamLAND2-Zenのための波長変換剤に対するゾーンメルティング等の純化方法の研究とICP質量分析器による極微量放射性元素の高感度測定, 千葉 健太郎, 2025

本研究の成果は研究者自らの見解等に基づくものであり、所属研究機関、
資金配分機関及び国の見解等を反映するものではありません。


パンフレット[PDF]

はじめに

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