2015 Fiscal Year Annual Research Report
耐強放射線・耐強磁場性能を持った広帯域データ通信エレクトロニクスの研究
| Project/Area Number |
23740220
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
樋口 岳雄 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 特任准教授 (40353370)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2011-04-28 – 2016-03-31
|
| Keywords | 放射線耐性 / データ収集系 / ビーム試験実験 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
高エネルギー加速器実験では強い放射線環境と強い磁場環境が検出器の性能を劣化させるとして問題となる。本研究ではとくにデータ収集回路を構成する部品の放射線耐性・磁場耐性を研究し、もって将来の高エネルギー加速器実験に貢献することを目的とした。
前年度までの研究では、Belle II実験の10年分のバックグラウンドγ線や中性子線を、さまざまな銘柄のFPGA・光通信用トランシーバー・レギュレーター等に照射して放射線耐性を研究し、各部品の放射線耐性(恒久的故障に対する抵抗)やエラーモードの分析(復旧可能な不具合の対処法と頻度)を行った。この結果はJINST 5 C12004(2010)で発表した。また、強磁場に対しても1T程度ではデータ収集系に異常が起きないことを確認した。
最終年度は、高エネルギー加速器実験の検出器本体の放射線耐性に研究課題を発展させ、とくにBelle II実験のシリコン崩壊点検出器を念頭に、研究を進めた。原研・高崎において、同検出器の完成品やその構成部品にBelle II実験の50年分のバックグラウンドγ線を照射した。崩壊点検出器は粒子の通過位置を100um程度の精度で決定する精密な検出器であり高精度な組立精度が求められるが、γ線照射に(よる検出器部品の劣化)よっても検出器のセンサー位置精度に大きな変化はなく(<81um)、γ線耐性は十分であると結論づけられた。さらに、同検出器を構成する断熱材(AIREX)やガラスエポキシの機械強度および接着剤(Araldite)の剥離強度についても調査をしたが劣化は見られなかった。
学会における情報収集によれば本研究のような検出器部品の放射線耐性に関する情報はニーズが高まっている。他方、さまざまな試料の放射線耐性を網羅的に集めたデータはまだ少ない。この方面の研究の進展も期待される。
|
