2008 Fiscal Year Annual Research Report
原子核中のカイラル凝縮精密測定のための電子検出器プロトタイプ製作
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19340075
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
四日市 悟 The Institute of Physical and Chemical Research, 延與放射線研究室, 専任研究員 (20360670)
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| Keywords | 実験核物理 / 放射線X線粒子線 / GEM / チェレンコフ光検出器 / 飛跡検出器 / 電子検出器 |
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| Research Abstract |
J-PARC原子核素粒子実験施設において物理採択された実験E16("Electron pair spectrometer at the J-PARC 50GeV PS to explore the chiral symmetry in QCD")のためのプロトタイプ電子検出器開発を行っている。本検出器はGEMトラッカー部、HBD(ハドロンブラインド:GEMをもちいたガスチェレンコフ検出器)部、鉛ガラスカロリメータ部の三段構成である。
本年度は、同電子検出器を製作、性能テストをおこなった。
詳細設計の結果、当初予定では一体構造であった鉛ガラスカロリメータ部はトラッカー部、HBD部と分離することにした。重量比からいってトラッカー部のアラインを困難にする可能性を考慮しての変更である。
GEMトラッカー部は昨年製作した。このトラッカー部は、有効検出面積100mm角、200mm角、300mm角の3面のGEMチェンバーを持つ。昨年製作した低物質量読み出しstrip基板と大型GEMをくみこみ、実験室での動作テストののち、KEKで2GeV/cの電子ビームを使用してテストを行った。
予備的解析結果では、数Hzのビームについて、位置分解能120ミクロン以下であった。この分解能は要求性能をみたしている。今後ハイレート耐性のテストをする必要がある。
HBD部に関しては、GEMへのCsI光電面蒸着を浜松ホトニクスに依頼して行った。同テスト用小型チェンバーを本研究費で製作、CF4ガスを用いた動作確認をおこなった。さらに、理研内工場で製作したHBDガス容器本体と上述CsI光電面、および本研究費で試作した読み出し基板を組み合わせて、上述HBD部とし、KEKで2GeV/cの電子ビームを使用してテストを行った。容器を大型にしたにもかかわらず、CF4ガスを用いたGEMの動作は成功し、ビームの検出には成功した。しかし、チェレンコフ光については所期の検出効率を得られず、原因を調査中である。
同実験についてプロトタイプ検出器開発状況をふくめ6回の学会発表を行った。
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