2017 Fiscal Year Annual Research Report
Imaging of particles in high luminosity accelerator experiments
| Project Area | Interdisciplinary research on quantum imaging opened with 3D semiconductor detector |
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| Project/Area Number |
25109006
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
坪山 透 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 講師 (80188622)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
原 和彦 筑波大学, 数理物質系, 准教授 (20218613)
池上 陽一 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 講師 (20222862)
石川 明正 東北大学, 理学研究科, 助教 (40452833)
外川 学 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 准教授 (50455359)
幅 淳二 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (60180923)
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| Project Period (FY) |
2013-06-28 – 2018-03-31
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| Keywords | SOIピクセルセンサー / 素粒子軌跡測定 / 量子イメージング / 耐放射線性能 / センサー評価技術 / CMOS デバイス技術 / ３次元積層 / 高時間分解能 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究内容：1)昨年度に実施したビーム試験データを解析し、SOIピクセルセンサーFPIXが0.6 μｍという世界最高の位置分解能をもつことを示した。Sofist1センサーも25 μｍx25 μｍのピクセルサイズでありながら、1.4 μｍの位置分解能を達成した。これはSoI技術により高いS/N比の読み出しが行えるためである。2)Sofist2センサーの評価を継続し、H30年２月には米国FNAL研究所で３週間にわたり120GeV陽子によるビーム試験を行った。Sofist2は時間分解能を目指したチップでありH30年３月の段階では約２μ秒の時間分解能が確認されている。3)Sofist3センサー・Sofist4センサーの設計製造をおこなった。Sofist3は素粒子軌跡の空間並びに時間測定を行うピクセルセンサーである。Sofist4は同機能のチップを３次元積層技術を用いて実現する。3次元積層技術が確立すれば、実際の応用に必要な高度なデータ処理回路をSOIセンサーに集積することが可能になる。4)耐放射線性能は1MGyを目指すためのDSOI構造の採用・プロセスの変更・トンネル効果による影響低減技術などを駆使した設計を行った。
研究報告；最終年度であるため、多くの国際学会で研究発表・情報交換を行ったほか、本新学術科研費で開催したSOIPIX国際学会で研究結果を報告した。
研究継続；初年度研究計画で示したように、SOIセンサーの研究は継続的に行われており、評価は平成３0年度以降も継続する。特に 2)のビーム試験結果では多面的なデータを取得したため、データ解析は現在も継続中である。また３）で製造したSofist3/Sofist4センサーは評価が開始されたが、製造と２）のビーム試験が重なったため、詳細な性能評価をおこなうためには平成30年度も評価を継続する。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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