氏名

タナカ マサシ

田中 雅士

職名

准教授(任期付)

所属

(国際理工学センター)

連絡先

URL等

研究者番号
30545497

本属以外の学内所属

学内研究所等

理工学術院総合研究所(理工学研究所)

兼任研究員 2018年-

学歴・学位

学歴

1998年04月-2001年03月 筑波大学大学院 物理学研究科 素粒子実験専攻

学位

博士(理学) 課程 筑波大学 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理

経歴

1998年10月-フェルミ国立加速器研究所客員研究員
2001年05月-アルゴンヌ国立研究所博士研究員
2009年02月-高エネルギー加速器研究機構博士研究員
2011年09月-早稲田大学非常勤講師
2012年04月-早稲田大学理工学研究所次席研究員
2017年09月-早稲田大学理工学術院准教授

所属学協会

日本物理学会

高エネルギー物理学研究者会議

宇宙線研究者会議

研究分野

キーワード

素粒子実験、暗黒物質

科研費分類

数物系科学 / 物理学 / 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理

論文

Scintillation and ionization ratio of liquid argon for electronic and nuclear recoils at drift-fields up to 3 kV/cm

T.Washimi, M.Kimura, M.Tanaka, K.Yorita

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment910p.22 - 252018年12月-

DOI

Status of R&D of the ANKOK project: Low mass WIMP search using double phase argon detector

M. Tanaka, K. Yorita, T. Washimi

Proceedings of Science282(274)2017年04月-

DOI

Performance of VUV-sensitive MPPC for liquid argon scintillation light

Igarashi, T.; Tanaka, M.; Washimi, T.; Yorita, K.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment833p.239 - 2442016年10月-2016年10月 

DOI

詳細

ISSN:01689002

概要:© 2016 Elsevier B.V.A new multi-pixel photon counter (MPPC) sensitive to vacuum ultra-violet (VUV) light (wavelength λ<150nm) has recently been developed and produced by Hamamatsu Photonics K.K. In this study, the basic properties of the new MPPC are measured at the cryogenic facility of the Waseda University using liquid nitrogen. The temperature dependence of the breakdown voltage, capacitance, and dark count rate of the MPPCs are also evaluated. Using an 241Am α-ray source, the absolute photon detection efficiency (PDE) of the liquid argon (LAr) scintillation light (λ=128 nm) for the latest MPPC model is estimated to be 13%. Based on these basic measurements a possible application of the new MPPC to LAr detectors in dark matter search is suggested.

Direct Detection of Liquid Argon Scintillation with MPPC

Washimi, T.; Tanaka, M.; Yorita, K.

Journal of Instrumentation11(2)2016年02月-2016年02月 

DOI

詳細

概要:© 2016 IOP Publishing Ltd and Sissa Medialab srl.A new type of the Multi-Pixel Photon Counter (MPPC), sensitive to Vacuum Ultra-Violet (VUV) light (wavelength < 150 nm), is recently developed and produced by Hamamatsu Photonics K.K.. We have successfully achieved direct detection of liquid argon (LAr) scintillation light (wavelength = 128 nm) using this device without any wavelength shifter. We first measured basic properties (temperature dependence of gain, cross-talk, after pulse, etc.) at cryogenic facility at Waseda university. We have also estimated the absolute photon detection efficiency (PDE) for LAr scintillation light emitted from 241Am α-ray (5.5 MeV) source. Finally, a possible application of the new MPPC to LAr detector for dark matter search is discussed.

Low Energy Response on Liquid Argon Scintillation and Ionization Process for Dark Matter Search

M. Kimura,;M. Tanaka,;K. Yorita

JPS Conference Proceedings11(40003)2016年02月-2016年02月 

DOI

The T2K experiment

T2K Collaboration (M. Tanaka,;et.al.)

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment659(11)p.106 - 1352011年11月-2011年11月 

DOI

Indication of Electron Neutrino Appearance from an Accelerator-produced Off-axis Muon Neutrino Beam

T2K Collaboration (M. Tanaka,;et.al.)

Physical Review Letters107(41801)2011年07月-2011年07月 

DOI

Observation of Bs-Bsbar Oscillations

CDF Collaboration (M. Tanaka,;et. al.)

Physical Review Letters97(242003)2006年12月-2006年12月 

DOI

講演・口頭発表等

宇宙最大の謎・ダークマターをとらえる~見えない物質をどのように検出するか~

(東農地科学センター)招待有り2017年03月26日

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公開講演開催地:岐阜県瑞浪市

Status of R&D of the ANKOK project: Low mass WIMP search using double phase argon detector

38th International Conference on High Energy Physics (ICHEP 2016)招待有り2016年08月05日

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国際会議口頭発表(一般)開催地:シカゴ

中性子測定コンソーシアム

極低放射能技術研究会招待有り2016年03月15日

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国内会議口頭発表(一般)開催地:徳島大学

Status of R&D on double phase Argon detector: the ANKOK project

4th Workshop on Directional Detection of Dark Matter招待有り2013年01月10日

詳細

国際会議口頭発表(一般)開催地:富山

Status of Liquid Argon Detector R&D and Physics Applications

名古屋大学 若手分野横断セミナー 招待有り2012年11月27日

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国内会議セミナー開催地:名古屋大学

J-PARC T32 Status and Plans

12th International Workshop on Next Generation Nucleon Decay and Neutrino Detectors招待有り2011年11月

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口頭発表(一般)開催地:Zurich

CDF Bs Mixing Results

Fermilab Joint Experimental Theoretical Physics Seminar招待有り2006年03月

詳細

国際会議セミナー開催地:Fermilab

外部研究資金

科学研究費採択状況

研究種別:基盤研究(B)

高性能液体アルゴン検出器を用いた低質量暗黒物質探索

2018年04月-

配分額:¥17680000

研究種別:基盤研究(A)

原子核乾板による暗黒物質の検出 -グランサッソー地下における本格展開-

2017年04月-2018年03月

配分額:¥36140000

研究種別:新学術領域研究(研究領域提案型)

低バックグラウンド技術を応用した方向感度をもつ暗黒物質探索の基礎研究

2014年07月-2019年03月

配分額:¥57590000

研究種別:

大強度ニュートリノビームを使ったニュートリノフレーバー振動の研究

配分額:¥383700000

研究種別:

高性能液体アルゴン検出器を用いた低質量暗黒物質探索

2018年-0月-2021年-0月

配分額:¥17680000

研究種別:

原子核乾板による暗黒物質の検出 -グランサッソー地下における本格展開-

2017年-0月-2020年-0月

配分額:¥36140000

研究種別:

低バックグラウンド技術を応用した方向感度をもつ暗黒物質探索の基礎研究

2014年-0月-2019年-0月

配分額:¥57590000

研究種別:

極低放射能技術の最先端宇宙素粒子研究への応用

2019年-0月-2024年-0月

配分額:¥117000000

研究種別:

超微粒子原子核乾板と超解像飛跡解析法による方向感度を持った暗黒物質探索実験

2018年-0月-2022年-0月

配分額:¥40690000

学内研究制度

特定課題研究

暗黒物質探索用液体アルゴン検出器のための高性能電源開発

2018年度

研究成果概要:近年の宇宙観測や理論の発展により、宇宙には未知の物質(暗黒物質: Dark Matter(DM))が存在することは確実視されている。DMは通常の物質(銀河等)の「約5倍」存在するにも関わらず、その正体は全くの謎である。早稲田大学で...近年の宇宙観測や理論の発展により、宇宙には未知の物質(暗黒物質: Dark Matter(DM))が存在することは確実視されている。DMは通常の物質(銀河等)の「約5倍」存在するにも関わらず、その正体は全くの謎である。早稲田大学では液体アルゴンを標的とし暗黒物質の直接検出を目指すANKOK実験を進めているが、この実験にをいては液体アルゴン中に 1 kV/cm以上の電場印加する必要がありそのため電源の開発が重要な開発要素となっている。本研究ではそのためのCW回路を用いた高性能電源の開発を行った。

光信号と電子信号の組み合わせによる究極の液体アルゴン検出器の開発

2020年度共同研究者:寄田浩平, 荒牧嗣夫, Georgia Karagiorgi, 小高裕和, 井上芳幸, 木村眞人, 青山一天, 高嶋聡

研究成果概要:液体アルゴン(Ar)検出器は粒子検出器として優れた性能を持ち最先端の素粒子実験において用いられている。具体的には「ニュートリノ・核子崩壊実験」および「暗黒物質探索実験」という異なる2つの分野において大きな成功を収めているが、これは...液体アルゴン(Ar)検出器は粒子検出器として優れた性能を持ち最先端の素粒子実験において用いられている。具体的には「ニュートリノ・核子崩壊実験」および「暗黒物質探索実験」という異なる2つの分野において大きな成功を収めているが、これはそれぞれAr検出器の「電子読み出し」および「光読み出し」の長年にわたる開発の成果といえる。申請者は2012年より暗黒物質探索・光読み出しに特化した液体Ar検出器の高性能化に取り組んでおり、世界最大検出光量の達成等の成果を上げている。申請者は長年の開発の経験から「電子読み出し」と「光読み出し」の組み合わせによりいままでの常識を超える性能を持つ検出器の開発が可能であると考えており、本研究においてその原理実証を行った。研究成果をPhysical Review Dや国内の学会・研究会において公表した。

現在担当している科目

科目名開講学部・研究科開講年度学期
理工学基礎実験1A Vブロック基幹理工学部2021春学期
理工学基礎実験1A Vブロック創造理工学部2021春学期
理工学基礎実験1A Vブロック先進理工学部2021春学期
General Physics A: Mechanics (1)基幹理工学部2021秋クォーター
General Physics A: Mechanics (1)創造理工学部2021秋クォーター
General Physics A: Mechanics (1)先進理工学部2021秋クォーター
Scientific Research先進理工学部2021春学期
Seminar on Problem Solving先進理工学部2021秋学期
Diversity and Multiculturalism in Research先進理工学部2021秋学期
Research Design and Analysis先進理工学部2021秋学期
Laboratory for Advanced Science and Engineering A先進理工学部2021春クォーター
Laboratory for Advanced Science and Engineering A先進理工学部2021春クォーター
Laboratory for Advanced Science and Engineering A先進理工学部2021春クォーター
Laboratory for Advanced Science and Engineering A [S Grade]先進理工学部2021春クォーター
Laboratory for Advanced Science and Engineering A [S Grade]先進理工学部2021春クォーター
Laboratory for Advanced Science and Engineering A [S Grade]先進理工学部2021春クォーター
Laboratory for Advanced Science and Engineering B先進理工学部2021夏クォーター
Laboratory for Advanced Science and Engineering B先進理工学部2021夏クォーター
Laboratory for Advanced Science and Engineering B先進理工学部2021夏クォーター
Laboratory for Advanced Science and Engineering B [S Grade]先進理工学部2021夏クォーター
Laboratory for Advanced Science and Engineering B [S Grade]先進理工学部2021夏クォーター
Laboratory for Advanced Science and Engineering B [S Grade]先進理工学部2021夏クォーター
Current Topics in Physics先進理工学部2021秋学期
Current Topics in Physics先進理工学部2021秋学期
Current Topics in Physics先進理工学部2021秋学期
Current Topics in Physics [S Grade]先進理工学部2021秋学期
Intermediate Mechanics先進理工学部2021秋学期
Intermediate Mechanics先進理工学部2021秋学期
Intermediate Mechanics [S Grade]先進理工学部2021秋学期
Intermediate Mechanics [S Grade]先進理工学部2021秋学期
Graduation Thesis Spring先進理工学部2021春学期
Graduation Thesis Fall先進理工学部2021秋学期
Physics Laboratory先進理工学部2021秋学期
Research on Experimental Particle Physics大学院先進理工学研究科2021通年
素粒子実験研究大学院先進理工学研究科2021通年
Seminar on Experimental Particle Physics A大学院先進理工学研究科2021春学期
素粒子実験演習A大学院先進理工学研究科2021春学期
素粒子実験研究大学院先進理工学研究科2021通年

社会貢献活動

気液2相型アルゴン光TPC検出器による暗黒物質探索実験(ANKOK)

役割:寄稿2018年03月-

イベント・番組・雑誌名:高エネルギーニュース

場所・掲載箇所:vol 36-4

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種別:会誌・広報誌対象:研究者

URL:http://www.jahep.org/hepnews/2017/17-4-3-ANKOK.pdf

宇宙最大の謎・ダークマターをとらえる~見えない物質をどのように検出するか~

役割:講師2017年03月-

主催者・媒体名:国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 東濃地科学センター

イベント・番組・雑誌名:第31回東濃地科学センターセミナー

場所・掲載箇所:岐阜県瑞浪市 地域交流センター「ときわ」

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種別:講演会対象:社会人・一般

URL:https://www.jaea.go.jp/04/tono/topics/topics1702_1/index.html

地下素核実験のための中性子測定コンソーシアム

役割:寄稿2017年03月-

イベント・番組・雑誌名:高エネルギーニュース

場所・掲載箇所:vol 25-4

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種別:会誌・広報誌対象:研究者

URL:http://www.jahep.org/hepnews/2016/16-4-2-Chisoko.pdf

暗黒物質を観測へ 早大、世界最小装置で

役割:取材協力-2016年10月

イベント・番組・雑誌名:日本経済新聞

場所・掲載箇所:2016年10月17日朝刊

詳細

種別:新聞・雑誌対象:社会人・一般

特集:暗黒物質に異説「暗黒物質を捉える」

役割:取材協力2015年10月-

イベント・番組・雑誌名:日経サイエンス

詳細

種別:新聞・雑誌対象:社会人・一般

液体アルゴン飛跡検出器研究開発の現状

役割:寄稿2011年09月-

イベント・番組・雑誌名:高エネルギーニュース

場所・掲載箇所:vol 30-1

詳細

種別:会誌・広報誌対象:研究者

URL:http://www.jahep.org/hepnews/2011/119LAr-05Fweb.pdf