Development of monolithic type pixel detector to search for axion like particle

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K04004
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 15020:Experimental studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
• Research Institution: High Energy Accelerator Research Organization
• Principal Investigator: Takubo Yosuke 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 研究機関講師 (50423124)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: SiGeピクセル検出器 / 新粒子 / 素粒子実験 / FASER / カロリメータ

Outline of Final Research Achievements

The aim of this research is to develop the new preshower detector and install it into the FASER experiment in 2025 spring. For that purpose, the prototypes of the PCBs used for the SiGe-BiCMOS sensors of the preshower detector were developed. Optimizing the design, the final version of the PCBs was produced. In addition, the theoretical studies were performed to evaluate the sensitivity of the FASER to the new particles in several new physics models.

Free Research Field

素粒子実験

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

宇宙観測によって、宇宙の全エネルギーの２５％は未知の素粒子である暗黒物質で占められていると考えられている。FASER実験は暗黒物質やそれと相互作用する新粒子の探索を行っている。前段シャワー検出器をFASER実験に導入することで、それらの新粒子への感度を飛躍的に向上することができる。もしFASER実験で新粒子が発見されれば、宇宙に対する理解が大きく前進し、人類の物事に対する認識の仕方まで変革する可能性がある。