S.Moriyama

Поиск солнечных аксионов

Мы были заняты в нескольких экспериментах поиска по обнаружению аксионов, нейтральных псевдоскалярных частиц. Аксионы, произведенные в солнечном ядре через Primak эффект, могли бы быть обнаружена в лаборатории, если их масса - несколько электрон-вольт. Аксионы конвертируются в рентген обратным процессом в сильном магнитном поле. Наша идея состоит в том, чтобы использовать охлажденный газ гелия как среду конверсии, чтобы обнаружить когерентную конверсию. Мы начали с усовершенствования рентгеновских датчиков с низким шумом и низким порогом энергии обнаружения, используя PIN фотодиоды. Спроектирован сверхпроводящий магнит с напряженностью поля 5T и эффективной длиной 2300мм. Использование маленького рефрижератора обеспечивает долгосрочное действие магнита без жидкого гелия.

Недавно был предложен новый метод поиска солнечных аксионов. Аксионы могут быть имитированы термически возбужденным Fe57 (в солнце) при его релаксации в основное состояние. Они могли бы быть обнаружены через резонансное возбуждение Fe57 в лаборатории, в болометрических экспериментах, или в экспериментах с железосодержащей сцинтилляционной жидкостью.

 

Аксион, имеющий большую массу - порядка один килоэлектронвольт может проявить себя в ядерном переходе без эмиссии гамма-излучения. Мы искали невидимые M1 переходы в La139 (5/2 -> 7/2) с энергией перехода 166 keV, и определили верхний предел массы аксиона.

 

Для нашего темнового поиска и для экспериментов с двойным бета распадом усовершенствуются болометрические датчики частиц. Кристаллические микродатчики из LiF, CdTe и ZnS, были успешно закончены. В тепловых датчиках высокая чувствительность германиевого термистора была также успешно достигнута с новой примесью внесенной doping методом, осуществляемым нейтронным превращением ядер атомов.

 

Phys. Rev. Lett. 75 (1995) 3222-3225.

http://www.icepp.s.u-tokyo.ac.jp/minowa/activity/publist-e.html