2002 Fiscal Year Annual Research Report
知的処理機能を有する高位置分解能飛跡検出器システムの開発
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12640301
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| Research Institution | The High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
田中 真伸 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 (00222117)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山田 善一 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 (00200759)
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| Keywords | CMOSピクセル / シンチレーションファイバー / マルチアノード光電子増倍管 / ASIC / FPGA |
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| Research Abstract |
研究の目的:多チャンネル高位置精度飛跡検出器(CMOSピクセル検出器、シンチレーションファイバー検出器)に知的処理機能を持たせるため、計算機シミュレーション及び実用化に必要なエレクトロニクスの要素開発を行う。これは将来にわたって測定の分野すべてにおいて必要となる技術である。よって我々はこの研究において我々の要求仕様を明らかにし、企業との共同研究へ発展させる準備を行った。当初の目的はK中間子、B中間子などの不安定な素粒子を使用した精密実験への応用を考えていたが、将来のユーザーの裾野を広げるため、ニュートリノ実験、医療への応用についても13年度から考えていくこととした。
具体的応用として以下の要素について検討し、製作を行った。
1、64チャンネルマルチアノーノド光電子増倍管の読み出しエレクトロニクス
これはシンチレーションファイバーを使用した飛跡検出システムおよび検出器中での反応同定システムとしていくつかの実験で使用される予定である。また技術開発中にシステムのダウンサイジングの観点から安価なFLEX基板製作可能ないくつかの会社の技術力を評価した。これにより要素実装技術の基礎となる部分は確立された。
2、半導体検出器の読み出しシステムとトリガー情報の処理
これは読み出しシステムの製作、検出器から得られる高速デジタル情報の処理ボードの開発を行った。
3、検出器に処理機能を組み込むためのASICの開発
これに関しては上記で得られた知見を基に機能ブロックの製作まず行い、時間情報を処理するための機能ブロックの確認が終了した。その他についても現在製作中である。またASICに放射線耐性を持たせることが必要なため、現在上記の機能を実現できかつ放射線耐性を持つプロセスの選定を行っている。
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[Publications] T.Tomura et al.: "Improved measurement of mixing-induced CP violation in the neutral B meson system"Phys.Rev.D. 66. (2002)
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[Publications] A.Sugiyama et al.: "Measurement of the inclusive semileptonic branching fraction of B mesons and |Vcb|"PLB. 547. 181-192 (2002)
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[Publications] H.Sagawa et al.: "Study of CP-violating asymmetries in BO->pi+pi-decays"Physical Review Letters. (2002)
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[Publications] K.Inami et al.: "Search for the electric dipole moment of the tau lepton"Physics Letters B. 55. 16-26 (2003)
