Activation detector measurements at the hadron absorber of the NuMI neutrino beamline at Fermilab

フェルミ国立加速器研究所のニュートリノ実験用ハドロンアブソーバーにおける放射化検出器による反応率測定

松田 規宏  ; 春日井 好己  ; 松村 宏*; 岩瀬 広*; 豊田 晃弘*; 八島 浩*; 関本 俊*; 大石 晃嗣*; 坂本 幸夫*; 中島 宏; 中村 尚司*; Boehnlein, D.*; Lauten, G.*; Leveling, A.*; Mokhov, N.*; Vaziri, K.*

Matsuda, Norihiro; Kasugai, Yoshimi; Matsumura, Hiroshi*; Iwase, Hiroshi*; Toyoda, Akihiro*; Yashima, Hiroshi*; Sekimoto, Shun*; Oishi, Koji*; Sakamoto, Yukio*; Nakashima, Hiroshi; Nakamura, Takashi*; Boehnlein, D.*; Lauten, G.*; Leveling, A.*; Mokhov, N.*; Vaziri, K.*

フェルミ国立加速器施設のNuMI (Neutrinos at the Main Injector)は、ニュートリノ混合・振動事象を調査するため大強度のニュートリノを生成しており、崩壊領域の末端には加速陽子や二次粒子のビームダンプとしてハドロンアブソーバーが設置されている。ビームダンプの遮蔽性能を評価するため、放射化検出器による反応率測定をアブソーバーの背面で実施した。検出器の誘導放射能は、ゲルマニウム検出器を用いたスペクトル解析により測定した。反応率の2次元分布には2種類のピークが確認され、1つは両側に強いピーク、もう1つは上方に弱いピークであった。これらのピークは、アブソーバーの隙間を通ってきたストリーミングによるものであった。

The Neutrinos at the Main Injector (NuMI) at Fermilab produces intense neutrino beam to investigate the phenomena of the neutrino mixing and oscillation. The Hadron Absorber, consists of thick blocks of aluminum, iron and concrete, is placed at the end of decay volume as a dump for primary proton and secondary particles generated in NuMI. In order to estimate the shielding effect, the reaction rate measurements with activation detector were carried out on the back surface of the absorber. The induced activities in the detectors were measured by analyzing their -ray spectra using HPGe detectors. Two kind of peak was showed on two-dimensional distributions of obtained reaction rates at right angle to the beam direction. One was strong peaks at the both horizontal side. And, another smaller was at the top. It was concluded that these peaks were the results of particles streaming through the gaps in the Hadron Absorber shielding.