2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a General Purpose, Large Solid Angle Spectrometer for Precision Hadron Spectroscopy with High Momentum Hadron Beams
| Project/Area Number |
16H02188
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
野海 博之 大阪大学, 核物理研究センター, 教授 (10222192)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石川 貴嗣 東北大学, 電子光理学研究センター, 助教 (40400220)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | チャームバリオン / チャームハドロン / ダイクォーク / 重いクォーク / 大強度ビーム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
J-PARCの高運動量高分解能大強度二次ビームを用いた欠損質量法によるチャームバリオンの新しい分光研究を切り拓くため、基幹装置となる大立体角汎用分析装置として開発した検出器を総合して研究をまとめる。
１）高速タイミング検出器、シンチレーションファイバートラッカー（SFT)を組み合わせ、大強度電子ビームを用いた総合試験を行い、それぞれ検出器性能を確認した。高速タイミング検出器については、２～３MHzのビームレートで54psの高い分解能を達成した。SFTについては、１MHz/mmのビームレートでトラッキングを行い、空間分解能160ミクロン、時間分解能1ns、トラッキング効率97%を達成した。
２）大立体角高分解能飛跡検出器として大型の多線式ドリフトチェンバーの製作を行った。
３）PCファームを用いた高効率ストリーミング型データ収集システムについて、より実際の実験条件に近い環境で、実用レベルの性能を確認した。SFT(128ch）、タイミング検出器(14ch）およびドリフトチェンバー（30ch）からのデータを6台のストリーミング対応TDC電子回路によって読出し、それぞれのデータストリームを一定の時間間隔でスライスし、異なる検出器からのデータを統合して時系列に並び替える操作を、すべてPCファーム上で行い、統合されたデータをオンライン解析して不要な事象をフィルタープロセスで落とし、必要なデータのみをハードディスクに書き込んだ。これらを十分な数のCPUと高速ネットワークスイッチで並列処理することにより、6Gbpsのデータ量に対してロスなくデータを記録できた。これは、各TDCに搭載したネットワークプロトコルの上限速度でリミットしており、ストリーミングデータ収集システムの実用性および汎用性を実証できた。
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| Research Progress Status |
平成30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 |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] 大強度二次粒子ビーム測定用シンチレーションファイバー飛跡検出器の開発2019
Author(s)
白鳥昂太郎, 浅野秀光, 赤石貴也, 荒巻昂, 五十嵐洋一, 石川貴嗣, 梶川俊介, 小谷野忍, 佐甲博之, 高橋智則, C.-Y. ChangH, W.-C. Chang, 永井慧, 長崎吉宏, 西浦一樹, 野海博之, 本多良太郎, Y. Ma, 他J-PARC E50コラボレーション
Organizer
日本物理学会第74回年次大会（2019年）
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[Presentation] チャームバリオン分光実験用ビームタイミング検出器の開発2019
Author(s)
赤石貴也, 浅野秀光, 荒巻昂, 五十嵐洋一, 石川貴嗣, 梶川俊介, 阪口篤志, 佐甲博之, 白鳥昂太郎, 高橋智則, C.-Y. Chang, W.-C.Chang, 永井慧, 野海博之, 本多良太郎, Y. Ma, 他J-PARC, E50コラボレーション
Organizer
日本物理学会第74回年次大会（2019年）
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