液体シンチレータを用いた太陽ニュートリノと2重ベータ崩壊実験のための基礎開発

使用液体闪烁体进行太阳中微子和双β衰变实验的基础发展

基本信息

批准号：
22540303
负责人：
福田善之
金额：
$ 2.25万
依托单位：
Miyagi University of Education
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2012
项目状态：
已结题

项目摘要

低エネルギー太陽ニュートリノ及びニュートリノを放出しない2重ベータ崩壊事象の観測実験を目指して、咋年度にベンゾニトリルに2w.t.%の溶解度を持つ、インジウム・キノリノール錯体(InQ 3)及びジルコニウム・キノリノール錯体(ZrQ 4)による液体シンチレータの開発を行った。蛍光発光機能を有するこれらの錯体は、InQ 3は発光波長559nm、吸収波長394nm、及びZrQ 4は発光波長548nm、吸収波長383nmにピークを有するスペクトルを得ていたが、光電子増倍管の量子効率が最も高い400nmに比べると長波長であった。従って、光量がそれぞれ標準シンチレータBC505の9.9%および7.3%であり、量子収率は15.6%(光学的には5.0%)及び11.5%(1.1%)に留まった。そこで、発光波長の短波長化と量子収率の改善のために、トリアジン置換基を導入した新規のインジウム・キノリノール錯体(InQ'3)を合成した。合成した錯体は、トリス[5-(4,6-ジメトキシ-1,3,5-トリアジン-2-イル)-8-キノリノラト]インジウム(C43H33InN1209 MW=964.62)であり、昨年度合成したトリス[8-キノリノラト]インジウム(C27H18InN303 MW=547.28)に比べて、ベンゾニトリルに対する溶解度は、ほぼ同様であることを確認した。蛍光発光スペクトルを測定した結果、発光波長は503nm、吸収波長は380nmにピークを有しており、期待通りに短波長の発光スペクトルを得ることができた。ガンマ線による放射線計測を行った結果、InQ3と比べてInQ'3の光量は2.7倍に増加していた。発光波長の短波長化により光電子増倍管の量子効率が0.093から0.188に2.0倍程度に改善していた。また、量子収率は26%が得られ、およそ10%がPOPOPの残光の影響であると考えると、実効的には3倍の改善が得られた。これから、置換基を導入したキノリノール配位子による液体シンチレータの性能改善を立証することができた。

为了观察不释放中微子的低能太阳中微子和双β衰减事件，在财政年度，我们使用二氨基醇酸酯络合物（INQ 3）和二硫醇喹啉醇络合物（ZRQ 4）开发了液体闪烁体（ZRQ 4），并在苯甲酸中溶于2W.T.T.T.T.T.T.T。这些具有荧光发射函数的复合物具有光谱，在INQ 3发射波长559 nm，吸收波长394 nm和ZRQ 4发射波长548 nm和吸收波长383 nm处的峰值，但具有超过400 nm的吸收波长383 nm，其最高量子效率的光效率为高质量。因此，光量分别为标准闪烁体BC505的9.9％和7.3％，量子产率为15.6％（光学5.0％）和11.5％（1.1％）。因此，为了缩短发射波长并改善量子产率，合成了一种新型的硫诺醇复合物（INQ'3），其中合成了三嗪取代基。合成的复合物为Tris [5-（4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪-2-基）-8- Quinolinolato] indium（C43H33INN1209 MW = 964.62），并且已经确认，苯甲酸酯的溶解度几乎与Tris [8-Qulinlatious [8-Quinolatious of Tris [8- quiNOLATAIUD）。 MW = 547.28）去年合成。测量荧光发射光谱，并在503 nm处峰值峰值，并且吸收波长为380 nm，允许如预期的那样短波发射光谱。由于使用伽玛射线进行辐射测量结果，与INQ3相比，INQ'3中的光量增加了2.7倍。通过缩短发射波长，光电倍增管的量子效率已从0.093提高到0.188，大约2.0倍。此外，获得了26％的量子产率，大约10％是Popop余辉的影响，Popop Authllow有效地提高了三倍。由此，可以证明已通过取代基引入的奎诺尼醇配体对液体闪烁体的性能有所改善。