2020 Fiscal Year Annual Research Report
軽い暗黒物質探索を目指した超伝導検出器の開発
Publicly Offered Research
| Project Area | New expansion of particle physics of post-Higgs era by LHC revealing the vacuum and space-time structure |
|---|
| Project/Area Number |
19H04606
|
|---|
| Research Institution | Tohoku University |
|---|
Principal Investigator |
石徹白 晃治 東北大学, ニュートリノ科学研究センター, 准教授 (20634504)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
|
| Keywords | 超伝導素子 / 暗黒物質 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
前年度までに準備した評価システムを使い本研究が提案するアイディアの原理検証を行う予定であった。しかし、COVID-19蔓延のために、素子制作を大幅に遅れることになった。また、２度にわたる地震の影響で評価システムにダメージがあり修復にも時間がかかった。
以上を踏まえて、今年度は超伝導体をターゲットにした新しい検出器のシミュレーションによるデザイン開発し、試作を容易にするためのリフトオフによる超伝導検出器作製過程の確立した。さらに、フォトマスク法とリフトオフ法による素子性能の検証を行い、最初はフォトマスク法による新しい検出器の試作を行った。試作した検出器に関して、超伝導素子(KID)が動くことを確認した。残念ながら、評価結果を次の試作に反映させることは遅延のためにできなかった。
また、KamLAND検出器でのフロントエンド回路開発の経験を踏まえて、RF system-on-chipと呼ばれるADC, DAC, FPGA, CPUが一体となったチップでの超伝導素子読み出しを行った。多重読み出しへの優位性を示すところはまでは、進まなかったが、使用ロジック数から既存の読み出しシステムを凌駕できる可能性が十分になることを確認した。
新たな試みとして、ターゲットの裏表に超伝導素子を取り付けることを考案した。試作機を作成して、裏と表の超伝導素子に性能の差がないことを確認した。この方法は将来に新しいバックグランド除去となる可能性がある。
|
| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
|
