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高強度ビームトラッキング用シリコン検出器の開発

Research Project

Project/Area Number 20028001
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionJapan Atomic Energy Agency (2009)
Kyoto University (2008)

Principal Investigator

谷田 聖  Japan Atomic Energy Agency, J-PARCセンター, 研究職 (00360587)

Project Period (FY) 2008 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥8,400,000 (Direct Cost: ¥8,400,000)
Fiscal Year 2009: ¥4,400,000 (Direct Cost: ¥4,400,000)
Fiscal Year 2008: ¥4,000,000 (Direct Cost: ¥4,000,000)
Keywords実験核物理 / 放射線・X線・粒子線
Research Abstract

本年度は昨年度完成させたシリコンストリップ検出器の設計をもとに、試作品の製作を行い、それをテストした。試作品は3台制作し、そのテストは東北大学光電子理学研究センターにおいて行なった。テスト実験においては、実際に高強度ビームを照射しながら、検出効率を測定した。ビーム強度を変化させながら行った測定では、ビーム強度が上がるにしたがって、検出器のノイズの増加やパイルアップなどによる多少の性能劣化は観察されたが、100Mcpsという超高強度においても検出効率95%以上が出ていることを確認できた。これは当初目標として挙げたビーム強度の10倍であり、高強度ビーム下でのトラッキングに使える検出器を製作するという目標を達成出来た。時間分解能については、4ns(rms)が得られた。また、放射線耐性、位置分解能その他についても狙い通りの結果が得られた。
さらに試作品の結果をもとに、改良を加えて実機の製作も行った。試作品において唯一問題となったのが、読み出しIC(APV25)の発熱対策で、ICの温度が動作中には50度に達しており、長期間の動作に多少の不安があったため、放熱を良くする改良を加えた。
読み出しについては、1イベントの処理に15ミリ秒もの時間がかかり、1秒間に60イベント程度しかデータを取得できないことが判明した。J-PARCでは、他のシステムの処理時間は300~400マイクロ秒程度であり、この点を改良する必要がある。時間がかかる原因は判明しており、ゼロサプレッションをすれば解決できる見通しが得られているが、その実装は今後の課題である。

Report

(2 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2010 2009

All Presentation (3 results)

  • [Presentation] 高強度ビーム向け silicon strip detector の開発と性能評価2010

    • Author(s)
      浅野秀光
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      2010-03-21
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of silicon microstrip detector for high intensity beams2010

    • Author(s)
      浅野秀光
    • Organizer
      International Workshop on Nuclear, Particle and Astrophysics
    • Place of Presentation
      Yongpyong
    • Year and Date
      2010-02-22
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 高強度ビーム向けsilicon strip detectorの開発2009

    • Author(s)
      浅野秀光・谷田聖
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      立教大学
    • Year and Date
      2009-03-28
    • Related Report
      2008 Annual Research Report

URL: 

Published: 2008-04-01   Modified: 2018-03-28  

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