초록 ▼

본 연구의 목표인 암흑물질 탐색을 위하여 많은 어려운 문제를 극복해야한다. 우선 매우 반응이 적은 WIMP에 민감한 검출기의 개발을 수행한다. 매우 낮은 에너지의 핵 되튐 에너지를 높은 효율로 검출하며 주변의 감마선 방사능 배경으로부터 분리할 수 있는 성능을 가지며 내부에 방사능 동위원소의 함량이 극히 적은 검출기의 개발이 매우 중요하다. 이를 위해 본 연구는 일차적으로 CsI(TI) 결정을 개발하고 장기적으로 저온에서 작동하는 검출기를 개발한다. 특히 CsI 결정 내부의 방사능 동위원소인 $^{137}$Cs과

본 연구의 목표인 암흑물질 탐색을 위하여 많은 어려운 문제를 극복해야한다. 우선 매우 반응이 적은 WIMP에 민감한 검출기의 개발을 수행한다. 매우 낮은 에너지의 핵 되튐 에너지를 높은 효율로 검출하며 주변의 감마선 방사능 배경으로부터 분리할 수 있는 성능을 가지며 내부에 방사능 동위원소의 함량이 극히 적은 검출기의 개발이 매우 중요하다. 이를 위해 본 연구는 일차적으로 CsI(TI) 결정을 개발하고 장기적으로 저온에서 작동하는 검출기를 개발한다. 특히 CsI 결정 내부의 방사능 동위원소인 $^{137}$Cs과 $^{87}$Rb을 없애는 연구가 매우 중요한 역할을 차지한다. 또한 우주선 배경 방사능을 차폐하기 위하여 지하 깊은 곳에 실험실을 마련하고 감마선 및 중성자 배경 방사능을 차폐하기 위한 최적의 차폐체를 설계 제작하여 설치한다. 지하실험실과 차폐체가 설치되면 WIMP 탐색 검출기를 설치하고 장기간 데이터를 획득하여 WIMP의 신호 관측을 시작한다. 하지만 아직도 남아있는 잔여 배경방사능의 지속적인 모니터링이 필요하며 이를 위해 뮤온 검출기, 중성자 검출기, 라돈 검출기 등을 제작하고 작동시킨다.

Abstract ▼

We need to overcome many difficult problems to achieve the goal of the research. Development of very senstive detector for WIMP is of a prime importance. The detector should be able to detect very low energy nuclear recoils and to separate it from the gamma background. Also it should be very pure so

We need to overcome many difficult problems to achieve the goal of the research. Development of very senstive detector for WIMP is of a prime importance. The detector should be able to detect very low energy nuclear recoils and to separate it from the gamma background. Also it should be very pure so that it does not contain radioactive isotops inside the detector itself.We focus on the pure CsI(TI) ctystals as a prime effort and we will also devote some effort to develop cryogenic detector for longer term. Reduction of 137Cs and 87Rb in CsI crystal is of special importance. Also we need to establish an underground laboratory to avoid harmful cosmic ray background. In addition an optimized shielding for gamma and neutron background is necessary. Once we have the underground laboratory and shielding structure we install the detectors and take data for WIMP signal. Still, we need to construc and operate muon detectors, neutron detectors and Rn detector for monitoring of remnant backfround.

목차 Contents

• 제 1 장 연구개발과제의 개요...10
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...13
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...17
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...46
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...53
• 제 6 장 참고문헌...54