RHIC加速器PHENIX実験のためのタイムゼロ検出器の開発

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05452029
• Research Institution: HIROSHIMA,UNIVERSITY
• Principal Investigator: 杉立 徹 広島大学, 理学部, 助教授 (80144806)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 西山 文隆 広島大学, 工学部, 助手 (00164616) ; 岩田 洋世 広島大学, 理学部, 助手 (20168579) ; 阪口 篤志 広島大学, 理学部, 助手 (70205730)
• Keywords: タイムゼロ検出器 / チェレンコフ検出器 / 高時間分解能 / PHENIX実験 / ビームビームカウンター / RHIC加速器

Research Abstract

1.前年度の研究成果をもとに、輻射体の形状・寸法の最適化と光電子増倍管のカソード周辺部の電子収束系の改善を行い、輻射体と光電子増倍管部を一体構造とした原型機3型を新たに設計・試作した。
2.高エネルギー物理学研究所に於いてパイ中間子ビームを用いた性能評価実験を行い、原型機3型は3Kガウスまでの磁場中にて50ピコ秒の時間分解能を達成することを明らかにした。
3.日米科学技術協力事業から旅費の補助を受け、米国ブルックヘブン国立研究所AGS加速器施設において、高エネルギー原子核ビームによる性能評価実験を行い、重イオン衝突の実験環境下で原型機3型は50ピコ秒の時間分解能を達成することを明らかにした。
4.AGSにおける実験結果およびモンテカルロシミュレーションから、原型機3型を複数本組み合わせたタイムゼロ検出器は、ビーム原子核同士の衝突時刻を40ピコ秒の時間精度で測定できることを明らかにした。
5.広島大学理学部にて、原型機の高負荷時の耐久性能をテストした結果、平均アノード電流が15μAの高計数率環境下で、延べ85日間に渡り電流利得率が劣化することなく安定に動作することを明らかにした。
6.広島大学工学部放射線総合実験室において、ガンマ線による放射線損傷実験を行った結果、1Mレントゲンの被爆に対しても検出器原型機3型は、電流利得率をなんら劣化することなく安定に動作することを明らかにした。
7.以上の研究結果から、検出器原型機3型がPHENIX実験で必要とされる全ての要求事項を満足することを明らかにし、検出器素子の最終デザインとして採用した。平成7年度から、日米科学技術協力事業の一環として、実機の製作を開始する。

Research Products

• [Publications] H.Baker,ほか: "kaon lnterferometry in Heavy-lon Collisions at the CERN SPS" Zeitschrift fur Physik. C64. 209-217 (1994)
• [Publications] N.Maeda,ほか: "A Cherekov Beam Counter for Ultra-Relativistic Heavy-lon Experiments" Nuclear lnstruments and Methods. A346. 132-136 (1994)
• [Publications] T.Abbott,ほか: "Changed Hadron Distribution in Central and Peripheral Si + A Collisions at 14.6 A GeV/c" Physical Review. C50. 1024-1047 (1994)
• [Publications] T.Abbott,ほか: "lntermittency in Central Collisions of ^<16>O+A at 14.6 A GeV/c" Physics Letter. B337. 254-260 (1994)