2003 Fiscal Year Annual Research Report
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11207203
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| Research Institution | The High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
新井 康夫 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助手 (90167990)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
江村 恒夫 東京農工大学, 工学部, 教授 (40015053)
大須賀 鬨雄 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助教授 (20168925)
尾高 茂 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助手 (20160880)
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| Keywords | 放射線耐性 / 集積回路 / 時間測定 / ミューオン検出器 / LSI / TDC / ATLAS実験 / LHC |
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| Research Abstract |
アトラス実験のミューオン飛跡検出器は、超電導空芯トロイド電磁石中に置かれた約40万本のドリフトチューブよりなり、陽子・陽子衝突反応で生成されるミューオンの運動量と位置を単独で精密に測定することが出来る。この検出器の性能を充分に引きだす為には、300psという高時間分解能を持った時間測定集積回路(TDC : Time to Digital Converter)が必要とされる。本研究では、このTDCチップを最先端ゲートアレイプロセス(CMOS 0.3um)を使用して開発している。このチップは、約120万個のトランジスターを含み、ひとつのチップに24チャンネルの入力を持ち、不感時間なしに入力パルスの立ち上がり・立ち下がり時間を測定することが出来る。
平成15年度は、前年度に開発を終えた量産用LSI(AMT-3)のより詳細な試験を行った。このLSIは、イスラエル ワイツマン研究所の監督の下にイスラエル企業に置いてプリント基板に実装され、ハーバード大学に置いて試験が行われた。その後、アトラスミューオングループの各研究所、大学に送られミューオン検出器に実装されようとしている。また5〜9月にかけCERN研究所のテストビームを使用した実験も行われ、機能に問題がないことが確認された。
また、量産したLSIの放射線耐性を調べるため、東北大学サイクロトロンRIセンターでの陽子照射実験を行った。
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[Publications] 新井康夫: "素粒子実験用時間計測LSIの開発と応用"Science & Technonews Tsukuba. 63. 11-16 (2002)
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[Publications] Y.Arai: "Development of a New TDC LSI and a VME Module"IEEE Transactions on Nuclear Science. Vol.49. 1164-1169 (2002)
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[Publications] Y.Arai: "Development and a SEU Test of a TDC LSI for the ATLAS Muon Detector"Proceedings of the 7th Workshop on Electronics for LHC Experiments. CERN/LHCC/2001-034. 185-189 (2001)
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[Publications] Y.Arai: "Multi-Hit Time-to-Digital Converter VLSI for High-Energy Physics Experiments"Proceedings of the Asia and South Pacific Design Automation Conference 2001. 5-6 (2001)
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[Publications] Y.Arai: "Development of a 24 ch TDC LSI for the ATLAS Muon Detector"Proceedings of the 6th Workshop on Electronics for LHC Experiments. CERN/LHC/2000-041. 471-475 (2000)
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[Publications] Y.Arai: "Development of Frontend Electronics and TDC LSI for the ATLAS MDT"Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A.. Vol.453. 365-371 (2000)
