ＬＨＣ後に必須な超微細分割カロリメータの検出器要素の基礎的研究

2012 Fiscal Year Annual Research Report

• Project Area: Particles Physics opening up the Tera-scale horizon using LHC
• Project/Area Number: 24104503
• Research Institution: Shinshu University
• Principal Investigator: 小寺 克茂 信州大学, 理学部, 研究員 (60448074)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2014-03-31
• Keywords: テラスケール物理 / プラスティックシンチレータ / PPD / 発光量

Outline of Annual Research Achievements

シンチレータにベータ線を射出し，そのことで得られるシンチレータからの発光量を 一端に設置したPPD(ピクセル化光子検出器) で捕らえ，ベータ線入射位置の関数として PPD で捕らえた光子量を表す．これが本研究での観測対象である．その位置一様性，絶対強度を評価する．本年度はXYムービングステージを使い，0.1 mm 以下の精度で入射位置をコントロールするシステムを構築した．ベータ線コリメータの直径が 0.5 mm であるため，位置測定精度は 0.1 mm に至らないが，本研究の用途に十分な性能の自動測定システムを構築できた．装置全体を恒温槽に入れて作成したことも含め，この自動化は測定精度を大幅に改善した．光量の不確かさ：5%→1%, 位置の不確かさ：1mm → 0.3 mm. また，測定が敏速になり，測定ポイントを詳細に変えてサンプリングできるようになった．
シミュレーションとの比較による光量予測は遅れたが，簡単なモデル関数を採用し，入射位置での発光量，減衰定数をパラメータとして求められるようになった．
シンチレータ製造企業を調査し，複数社との連携を得られたため，各種のシンチレータ試料を得ることができ，それらの性能を測定できた．シンチレータの形状，反射材の使い方，光子進行方向のコントロール法についての議論を彼らと行い，テストするべきシンチレータからの光子の取り出し法について，バリエーションが増えた．実際にいくつかの試料を既に入手し，測定の準備にかかっている．

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

シンチレータ/PPD ユニットの応答位置依存性を測定するためのシステムを構築でき，シンチレータ製造企業と連絡をとり，各種のシンチレータについて，応答高さ，位置依存性を測定できたことは，計画に先んじている．
一方，色々な形状のシンチレータ/PPD ユニットの位置依存性を予言するために，シミュレーション方を確立するという課題については予定に達しなかった．

Strategy for Future Research Activity

シミュレーションと実験の一致を確かめる段階である．
前期にはシミュレーション法を確立し，多種のシンチレータ/PPD ユニットを開発し，その一致を調べる．
この結果により，適度な光量があり，応答一様性の高いシンチレータ/PPD ユニットを開発する．