| Project/Area Number |
22K03659
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 15020:Experimental studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
Yoshida Hiroshi 山形大学, 学士課程基盤教育院, 教授 (80241727)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
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| Keywords | 粒子線検出器 / カロリメーター / シンチレーター / 波長変換ファイバー / 素粒子実験 / 実験核物理 |
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| Outline of Research at the Start |
直接CP対称性を破る中性K中間子稀崩壊探索実験の次期計画実現に向けて，KL崩壊領域側面部をカバーするBarrel Counterと呼ばれる~20mのγ線VETO検出器やその他のγ線VETO検出器の基礎開発を行う。発光が速い有機シンチレーターの特性を有し，機械的強度，加工性などにも優れたリサイクル材料を用いた蛍光材料，従来品よりも速い発光性能が期待できるWLS Fiber，口径も大きくなり，低ノイズで安定した単一光子観測が可能なMPPC等，新たに開発された素材やデバイスを積極的に活用し，検出器の性能向上を追求するとともに，製造に伴う環境負荷の低減や経済性の向上も図っていく。
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| Outline of Final Research Achievements |
We performed fundamental R&D to develop a fast-response gamma VETO counter for the next phase of the K0 rare decay experiment. We conducted experiments to evaluate the fluorescence lifetime and fiber attenuation length of newly developed wavelength shifter (WLS) scintillator materials, which exhibit excellent time response. We constructed a test counter by integrating high-speed WLS fibers into its light collection system. We then evaluated its response speed and time resolution through accelerator beam experiments and cosmic ray bench tests. These results represent a step forward in developing a cost-effective large sandwich calorimeter that can operate in higher counting rate environments with its fast response.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
近年、素粒子原子核物理学実験の分野では、実験装置はいっそう大型化し、加速器ビームも大強度化しつつある。そういう状況下であらゆる検出器は応答速度の向上が求められており、本研究は学問分野全体に資するものとなっている。さらに使用材料については、リサイクル材料の活用、製造の環境負荷低減、低コスト化を常に意識しており、素核実験分野の未来における環境性、経済性、持続性などについて貢献できるものと考えている。
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