ヘリウム鉛観測所

ヘリウム鉛観測所（HALO）は、超新星早期警報システム（SNEWS）のためのSNOLabのニュートリノ検出器です。 ^[1] 2012年5月8日にエンジニアリング運用を開始し、^[2] 2015年10月にSNEWSの運用の一部として参加しました。 ^[3]^[4]

この検出器は、限られた能力^[6]を持つ低コストでメンテナンスの手間の少ない検出器^{[5]として設計された。その能力は}^、近くの超新星によって生成されたニュートリノのバーストを観測するのに十分である。その主要部品は、以前の宇宙線実験からの76トンの鉛と、サドベリーニュートリノ観測所からの128個の3メートルのヘリウム3 中性子検出器など、廃止された他の実験から残ったものである。

鉛を使って超新星ニュートリノを検出するというアイデアは、もともと1996年にクリフ・ハーグローブが「鉛天文ニュートリノ検出器」（LAND）として提案したもので、^[7] 2004年に当時SNOで研究していた博士課程の学生だったチャールズ・デュバが、この目的で鉛を再利用することを提案し、HALOへの改名につながった。現在の検出器の設計は2007年に始まりました。^[2]

電子ニュートリノが鉛の原子核と衝突すると、中性子放出で終わる核変換が起こります。 ^{208 Pb は陽子と中性子の両方の「}魔法数」を持っているため、鉛は中性子を容易に吸収しません。そのため、中性子は³ He 検出器を通過します。短時間に十分な数の中性子が検出されると、警告が生成されます。

検出器の設計上の制限の 1 つは、その小ささです。余剰鉛の量が限られているため、発生した中性子の半分は中性子検出器に到達する前に逃げてしまいます。^[5]^{: 15} これを緩和するために、中性子の一部を反射させる水の層が検出器の周囲を囲んでいます。予算が許せば、1000 t の鉛と残りの³ He 検出器を使用して、より大きな検出器を設置する計画があります^[5]^{: 13–18} (鉛は密度が高いため、1000 t は 1 辺が 4.45 m (14.6 フィート) の立方体であり、地下に設置するには非現実的なサイズではありません。)

参考文献

^ カリフォルニア州デュバ;ダンカン、F;ファリン、J;ハビグ、A;姫、A;ロバートソン、RGH。K・ショルベルグ;シャンツ、T;ヴァーチュー、CJ。ウィルカーソン、JF。円、S (2008 年 11 月 1 日)。「HALO – 超新星ニュートリノのヘリウムと鉛の観測所」。物理ジャーナル: カンファレンスシリーズ。136 (4): 042077。書誌コード:2008JPhCS.136d2077D。土井: 10.1088/1742-6596/136/4/042077。
^ ab Scholberg, Kate (2012-05-09). 「HALO が稼働中!」 Duke Neutrino Group ブログ. 2014 年 11 月 22 日閲覧。
^ 「HALO実験が超新星早期警報システムに加わる」（プレスリリース）。SNOLAB。2015年10月16日。 2015年12月6日閲覧。SNOLABのHALO超新星ニュートリノ検出器が国際超新星早期警報システム（SNEWS）に加わりました。
^ 「SNEWS News」。 2015年12月6日閲覧。2015年12月: HALOがSNEWSに加わり、実験は合計7件に。
^ abc Virtue, CJ (2007年8月22～23日)。HALO: ヘリウムと鉛の観測所。SNOLAB ワークショップ VI。サドベリー。
^ Yen, Stanley (2012 年 7 月 19 日). 超新星ニュートリノのヘリウムおよび鉛観測所(PDF) . コア崩壊型超新星: モデルと観測可能な信号. サドベリー.（カンファレンスページに講演のビデオがあります。）
^ Hargrove, CK; Batkin, I.; Sundaresan, MK; Dubeau, J. (1996 年 8 月)、「鉛天文ニュートリノ検出器: LAND」、Astroparticle Physics、5 (2): 183–196、Bibcode :1996APh.....5..183H、doi :10.1016/0927-6505(96)00019-9

外部リンク

http://www.snolab.ca/halo/

北緯46°28′19″ 西経81°11′12″ / 北緯46.4719° 西経81.1866° / 46.4719; -81.1866

[Nov08-1] カリフォルニア州デュバ;ダンカン、F;ファリン、J;ハビグ、A;姫、A;ロバートソン、RGH。K・ショルベルグ;シャンツ、T;ヴァーチュー、CJ。ウィルカーソン、JF。円、S (2008 年 11 月 1 日)。「HALO – 超新星ニュートリノのヘリウムと鉛の観測所」。物理ジャーナル: カンファレンスシリーズ。136 (4): 042077。書誌コード:2008JPhCS.136d2077D。土井: 10.1088/1742-6596/136/4/042077。

[mar12-2] Scholberg, Kate (2012-05-09). 「HALO が稼働中!」 Duke Neutrino Group ブログ. 2014 年 11 月 22 日閲覧。

[3] 「HALO実験が超新星早期警報システムに加わる」（プレスリリース）。SNOLAB。2015年10月16日。 2015年12月6日閲覧。SNOLABのHALO超新星ニュートリノ検出器が国際超新星早期警報システム（SNEWS）に加わりました。

[4] 「SNEWS News」。 2015年12月6日閲覧。2015年12月: HALOがSNEWSに加わり、実験は合計7件に。

[aug07-5] Virtue, CJ (2007年8月22～23日)。HALO: ヘリウムと鉛の観測所。SNOLAB ワークショップ VI。サドベリー。

[jul12-6] Yen, Stanley (2012 年 7 月 19 日). 超新星ニュートリノのヘリウムおよび鉛観測所(PDF) . コア崩壊型超新星: モデルと観測可能な信号. サドベリー.（カンファレンスページに講演のビデオがあります。）

[aug96-7] Hargrove, CK; Batkin, I.; Sundaresan, MK; Dubeau, J. (1996 年 8 月)、「鉛天文ニュートリノ検出器: LAND」、Astroparticle Physics、5 (2): 183–196、Bibcode :1996APh.....5..183H、doi :10.1016/0927-6505(96)00019-9