2020 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a high-rate timing counter for the Omega baryon spectroscopy
Publicly Offered Research
| Project Area | Clustering as a window on the hierarchical structure of quantum systems |
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| Project/Area Number |
19H05152
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
白鳥 昂太郎 大阪大学, 核物理研究センター, 助教 (70610294)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 光検出器 / チェレンコ検出器 / 高分解能タイミング検出器 / ハドロン物理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
J-PARC高運動量ビームラインはΞやΩバリオンの励起状態の生成に有利な高運動量の反K中間子ビームの供給が可能であるが、100倍のπ中間子の混入が反K中間子ビーム強度を0.1 MHzに制約する。本研究では、大強度ビーム測定用のタイミング検出器を開発して反K中間子ビームを1 MHzの強度へ増強を行うことで、J-PARC高運動量ビームラインにおいてΩバリオンの研究を開拓する。本年度は、Multi-Pixel Photon Counter(MPPC)の信号処理用の高速オペアンプを使用した整形回路の出力信号処理法を開発と、実機用の高速オペアンプを使用した整形回路とチェレンコフ輻射体の製作を行った。整形回路の出力信号後のリンギング抑制用にショットキーバリアダイオードを利用した試作フィルター回路を製作した。加えて、出力信号の幅を測定することで信号のtime walk補正を行うための信号整形を行う試作回路を製作した。実機と同じ3 mm幅の輻射体と整形回路、試作フィルター回路を使用し、J-PARC高運動量ビームラインで想定される強度と同じ大強度ビームによる検出器要素の評価試験を、東北大学電子光理学研究センターで実施した。想定される3 MHzの計数率の条件において、低レート環境と同じ50 ps(σ)の時間分解能の性能を得ることができ、信号処理方法を確立した。更なる大強度を目指した0.3 mm幅の輻射体を用いた検出器を評価し、3 mm幅と同じ時間分解能を達成した。狭い幅の輻射体の製作技術の確立、信号処理法の開発を完了し、大強度ビーム測定用の精細セグメントのチェレンコフタイミング検出器の測定器技術を確立した。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 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。
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