田中 雅士 (タナカ マサシ)

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所属

理工学術院 国際理工学センター(理工学術院)

職名

准教授(任期付)

学内研究所等 【 表示 / 非表示

  • 2020年
    -
    2022年

    理工学術院総合研究所   兼任研究員

学歴 【 表示 / 非表示

  • 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 【 表示 / 非表示

  • 筑波大学   博士(理学)

経歴 【 表示 / 非表示

  • 2017年09月
    -
     

    早稲田大学   理工学術院   准教授

  • 2012年04月
    -
     

    早稲田大学   理工学研究所   次席研究員

  • 2011年09月
    -
     

    早稲田大学   非常勤講師

  • 2009年02月
    -
     

    高エネルギー加速器研究機構   博士研究員

  • 2001年05月
    -
     

    アルゴンヌ国立研究所   博士研究員

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所属学協会 【 表示 / 非表示

  •  
     
     

    宇宙線研究者会議

  •  
     
     

    高エネルギー物理学研究者会議

  •  
     
     

    日本物理学会

 

研究分野 【 表示 / 非表示

  • 素粒子、原子核、宇宙線、宇宙物理にする実験

  • 素粒子、原子核、宇宙線、宇宙物理にする理論

研究キーワード 【 表示 / 非表示

  • 暗黒物質

  • 素粒子実験

論文 【 表示 / 非表示

  • Study of luminescence mechanism by neutral bremsstrahlung in gaseous argon

    Takeda, T., Tanaka, M., Yorita, K.

    Journal of Instrumentation   15 ( 3 )  2020年  [査読有り]

    DOI

  • Measurement of liquid argon scintillation and ionization response on nuclear recoils under electric fields up to 3 kV/cm

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

    Journal of Instrumentation   15 ( 3 )  2020年  [査読有り]

    DOI

  • Measurement of the scintillation efficiency for nuclear recoils in liquid argon under electric fields up to 3 kV/cm

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

    Physical Review D   100 ( 3 )  2019年  [査読有り]

    DOI

  • Study of the low-energy ER/NR discrimination and its electric-field dependence with liquid argon

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

    Journal of Instrumentation   13 ( 2 )  2018年02月  [査読有り]

     概要を見る

    A two-phase argon detector is generally suitable for the direct detection of weakly interacting massive particle (WIMP) dark matter owing to its high rejection power against electron recoil background events. However, ionization signal (S2) has not been effectively used for argon in current experiments because its basic properties and discrimination power from S2 signal in the low-energy region are not well known, as compared with xenon. The scope of this study is evaluation of S2 properties at a low-energy region of about 40 keVnr and its discrimination power between electron recoils and nuclear recoils based on results from a prototype LAr time projection chamber. The drift-field was varied from null to 3 kV/cm. The detection feasibility for low-mass WIMP with argon is also discussed.

    DOI

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

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

    Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment   910  2018年  [査読有り]

    DOI

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共同研究・競争的資金等の研究課題 【 表示 / 非表示

  • 極低放射能技術の最先端宇宙素粒子研究への応用

    新学術領域研究(研究領域提案型)

    研究期間:

    2019年06月
    -
    2024年03月
     

    南野 彰宏, 田中 雅士, 池田 一得, 竹田 敦, 岩田 圭弘, 伊藤 主税, 市村 晃一

     概要を見る

    本研究では、本領域「地下宇宙」が成功するために優先して進めるべき次の4つのテーマを、他の計画研究班と連携しながら進める。1. 世界初の中性子バックグラウンドの体系的理解(計画研究A02、B01、B02班と連携)2. 水やキセノンガス中からのラドン除去(計画研究A01、B01、B02、C01班と連携)3. 低バックグラウンド材料の選定(計画研究A01、A02、B01、B02、C01、D02班と連携)4. データベースを用いた測定結果の国内外への発

  • 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

    基盤研究(A)

    研究期間:

    2018年04月
    -
    2022年03月
     

    中 竜大, 久下 謙一, 田中 雅士, 吉田 斉, 長尾 桂子, 佐藤 修

  • 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

    基盤研究(B)

    研究期間:

    2018年04月
    -
    2021年03月
     

    田中 雅士

  • 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-

    基盤研究(A)

    研究期間:

    2017年04月
    -
    2020年03月
     

    中村 光廣, 中 竜大, 佐藤 修, 田中 雅士, 中野 敏行, 吉田 斉

     概要を見る

    超高解像度の原子核乾板により、宇宙の暗黒物質の衝突によって生じる~100nm長の反跳原子飛跡をとらえ、反跳方向の偏りを検出する事により、暗黒物質の直接検出を行う実験を推進している。
    本研究では、原子核乳剤製造装置を、LNGS地下に設置し、乳剤の製造・塗布・照射・現像を地下で一貫して行う体制を構築、低BGで背景事象の理解を進める。また並行して解析システム系の実装・運用を行い100 g級実験を遂行、世界初となる方向感度を持った探索による暗黒物質への制限を与えると共に、DAMA実験が信号を捕らえたとクレームしている領域をカバーする本格物理実験への課題を洗い出す。
    今年度は、LNGS地下で建設中のNEWSdm実験地下ファシリティの整備、低BG環境の構築を継続しておこなった。またグランサッソー地下へ持ち込む乳剤製造装置の制作・組み立てを名古屋でおこなった。
    中性子BGの計測関連では、HTS搭載による反跳飛跡検出アルゴリズムの高速化を図った。暗黒物質プロトタイプ実験に関しては、グランサッソー地下で10g規模の照射を行い現状のバックグラウンドレベルを測定した。また並行して信号/バックグラウンド選別に関して、過度の定着により、信号の飛跡は消滅するが、バックグラウンドは消えないことを確認し、この特徴を用いて逆に信号/バックグラウンドを選別するという手法を新たに発明し、方向性探索において世界最高感度を達成できる見込を得て、現在その評価を行っているところである。

  • 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

    新学術領域研究(研究領域提案型)

    研究期間:

    2014年07月
    -
    2019年03月
     

    身内 賢太朗, 中 竜大, 田中 雅士, 中村 輝石

     概要を見る

    本研究は、新学術研究領域「地下素核研究」の計画研究の1つとして遂行、領域の技術的な基盤である「低バックグラウンド技術」を方向に感度を持つ暗黒物質探索へと応用するための基礎研究を目的とした。当初の予定通り、低バックグラウンド検出器(ガス検出器・原子核乾板)の開発に成功、地下実験室にて方向に感度を暗黒物質探索実験を行い、これまでよりも約1桁強い制限を与えた。また、バックグラウンド研究の一環として行った地下環境での中性子測定は、領域内の連携を得て新たな研究へと発展した。

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講演・口頭発表等 【 表示 / 非表示

  • 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~

     [招待有り]

    (岐阜県瑞浪市)  東農地科学センター  

    発表年月: 2017年03月

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

     [招待有り]

    38th International Conference on High Energy Physics (ICHEP 2016)   (シカゴ) 

    発表年月: 2016年08月

  • 中性子測定コンソーシアム

     [招待有り]

    極低放射能技術研究会   (徳島大学) 

    発表年月: 2016年03月

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

     [招待有り]

    4th Workshop on Directional Detection of Dark Matter   (富山) 

    発表年月: 2013年01月

  • Status of Liquid Argon Detector R&D and Physics Applications

     [招待有り]

    名古屋大学 若手分野横断セミナー   (名古屋大学) 

    発表年月: 2012年11月

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特定課題研究 【 表示 / 非表示

  • 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   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

     概要を見る

    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。

  • 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  

     概要を見る

    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。

 

現在担当している科目 【 表示 / 非表示

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社会貢献活動 【 表示 / 非表示

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メディア報道 【 表示 / 非表示

  • 特集:暗黒物質に異説「暗黒物質を捉える」

    新聞・雑誌

    日経サイエンス  

    2015年10月

  • 暗黒物質を観測へ 早大、世界最小装置で

    新聞・雑誌

    日本経済新聞  

    2016年10月17日朝刊