2014 Fiscal Year Annual Research Report
Ｋ中間子重水素原子分光のためのシリコンドリフト検出器の基礎研究
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24740147
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
佐藤 将春 独立行政法人理化学研究所, 仁科加速器研究センター, 協力研究員 (50554044)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | シリコンドリフト検出器 / Ｋ中間子原子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度に理研内にシリコンドリフト検出器(ＳＤＤ)の性能試験に用いる読み出し系を新たに整備し、当該年度はペルチェ冷却を用いたテストを開始した。結果、ペルチェ冷却では到達温度が十分でないせいか信号がノイズに埋もれて見えず、冷却方式を元々Ｊ－ＰＡＲＣハドロンホールで行っていた液体窒素冷却による方式に変更した。既にあった真空槽に合わせて、容積1リットルの小型の液体窒素バッファタンク及び上部真空フランジを新規に設計し、窒素冷却での冷却試験の準備を行った。本年度後半よりテストが可能となり、エネルギー分解能で160 eV程度（ＦＷＨＭ）を達成した。これまで得られていた値よりは若干劣るが、測定対象となるＫ中間子重水素原子の2ｐ→1ｓ遷移Ｘ線の自然幅が600～800 eVと広いため、この分解能で十分と考える。そこで水素ガス雰囲気中でＳＤＤが動作性能を調べるべく、断熱真空槽内に設置可能な小型のガスチャンバーを製作した。水素ガスで試験を行う前段階として、不活性ガスである窒素ガスを用い、温度100Ｋ付近でエネルギー分解能の圧力依存性の測定を行った。結果、1気圧程度までの圧力による依存性は無くエネルギー分解能も一定であるという結果を得た。引き続き、水素ガスを用いて動作試験を行った。結果、窒素ガスと同様、水素雰囲気中でもエネルギー分解能が劣化する事無くＳＤＤが動作するという結果を得て、重水素ガス中でも同様に動作可能であるという結論を得た。これによって、Ｋ中間子重水素原子分光を行うに向け、シリコンドリフト検出器を直接重水素ガス標的中に設置する事が可能であり、Ｓ／Ｎ比に寄与する効果は大きいと期待される。今後、より詳細なモンテカルロシミュレーションを行い、実験の最適化のスタディーを進めていく。
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Research Products
(1 results)
