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超高エネルギーハドロンコライダーにおけるシリコン半導体測定器技術の調査研究

研究課題

研究課題/領域番号 07041102
研究種目

国際学術研究

配分区分補助金
応募区分学術調査
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関高エネルギー加速器研究機構

研究代表者

近藤 敬比古  高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研, 教授 (30150006)

研究分担者 岩田 洋世  広島大学, 理学部, 講師 (20168579)
高嶋 隆一  京都教育大学, 教育学部, 講師 (60163200)
海野 義信  高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研, 助教授 (40151956)
田村 詔生  新潟大学, 理学部, 教授 (00025462)
大杉 節  広島大学, 理学部, 助教授 (30033898)
寺田 進  高エネルギー加速器研究機構, 助手 (70172096)
岩崎 博行  高エネルギー加速器研究機構, 助手 (40151724)
WEIHAMMER Pe  CERN研究所, 上級研究員
ワイルハマー ピーター  CERN研究所(スイス), 研究員
研究期間 (年度) 1995 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
10,000千円 (直接経費: 10,000千円)
1997年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
1996年度: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
1995年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
キーワード高エネルギー素粒子実験 / LHC計画 / シリコン半導体検出器 / アトラス実験装置 / 放射線照射 / 熱的暴走現象 / 素粒子物理学 / ヒッグス粒子 / 放射線照射装置 / ビームテスト / 温度変形
研究概要

この調査研究の最終目標であるヒッグス粒子や超対称性粒子の発見をめざす超高エネルギー領域の素粒子実験を実現する欧州合同粒子物理学研究所(CERN)のLHC計画は、1994年12月の正式に承認に続き1996年12月には日本・米国など非加盟国の参加により世界規模の科学プロジェクトとなった。2005年に完成する。実験装置「アトラス」は総工費約500億円で、日本を含む33カ国からの研究者が建設を分担する。この調査研究の目的の放射線に強いシリコン半導体検出器は、国際的な開発研究の成果が実り、実験装置の中で空前のスケールで使用されることが決まった。
調査研究の主要目的は申請時の段階で3つあり、成果の要約は以下のとおり:
1 耐放射線性シリコン半導体検出器素子の製造:
浜松ホトニクスの協力を得て、多くの種類のシリコン半導体検出器の製造に成功し、製造技術が飛躍的に向上した。
2 シリコン検出器の耐放射線性の研究:
各種の検出器を1MRadを超す放射線に当て、その後ビームなどを使って基本特性の変化を徹底して調べた。全空乏化に必要な電圧変化、バルク発熱、マイクロ放電などの貴重な新しい知見が得られた。
3 シリコン検出器の組み立て構造体の開発:
バルク発熱などを考慮した超軽量な検出器用モジュールの試作とテストを繰り返し行った。大実験装置に使える実用的なモジュール設計に到達した。
これらの開発研究の成果により、シリコン半導体検出器がLHCの実験装置に使えることが判明し、アトラス実験装置に組み込む設計が固まってきた。今後、この装置の建設にとりかかる。

報告書

(4件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (59件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (59件)

  • [文献書誌] S.Terada、H.Iwasaki, T.Kohriki et al.: "Proton irradiation on p-bilk silicon strip detectors using 12GeV PS at KEK" Nuclear Instruments & Methods in Physics Research. A383. 159-165 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ohsugi, Y.Iwata, H.Ohyama et al.: "Micro-discharge noise and radiation damage of silicon microstrip sensors" Nuclear Instruments & Methods in Physics Research. A383. 166-173 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.F.-W.Sadrozinski et al.: "Monitoring the performance of silicon detectors with binary readout in the ATLAS beam test" Nuclear Instruments & Methods in Physics Research. A383. 245-251 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kohriki, T.Kondo, H.Iwasaki, S.Terada, Y.Unno, T.Ohsugi: "First Observation of Thermnal Runaway in the Radiation Damaged Silcion Detector" IEEE Trans.Nucl.Sci.43. 1200-1202 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Unno, M.Takahata, H.Maeohmichi et al.: "Beam Tests of a Double Sided Silicon Strip Detector with Fast Binary Readout Electronics before and After Proton Irradiation" Nuclear Instruments & Methods in Physics Research. A383. 211-222 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Unno, Y.Iwata, T.Ohsugi, S.Terada, H.Iwasaki, Y.Yamada: "NEW LASER TEST STAND FOR SIMULATING CHARGED PARTICLE TRACKS." Nuclear Instruments & Methods in Physics Research. A383. 238-244 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Unno, T.Kohriki, T.Kondo et al.,: "CHARACTERIZATION OF AN IRRADIATED DOUBLE SIDED SILICON STRIP DETECTOR WITH FAST BINARY READOUT ELECTRONICS" IEEE Trans. Nucl.Sci.43. 1175-1179 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Iwata, T.Ohsugi, K.Fujita, H.Kitabauyashi, K.Yamamoto,: "Optical P-Stop Pattern for the N-Side Strip Isolation of Silicon Microstrip Detectors" IEEE Trans. Nucl.Sci.Symposium,October,1997,New Mexico,. 印刷中.

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Iwata, T.Ohsugi, M.Ikeda, H.Kitabayashi, T.Ohmoto,: "A Radiation Damage Test for Double-sided Silicon Strip Detectors" Nuclear Instruments & Methods in Physics Research. 印刷中.

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kohriki, T.Kondo, Y.Unno and S.Terada: "Termal properties and simulation of the ATLAS silicon strip modules" Nuclear Instruments & Methods in Physics Research. 印刷中.

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    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Terada, H.Iwasaki, T.Kohriki et al.: "Proton irradiation on p-bilk silicon strip detectors using 12 GeV PS at KEK" Nuclear Instruments & Methods in Physics Research. A383. 159-165 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ohsugi, Y.Iwata, H.Ohyama et al.: "Micro-discharge noise and radiation damage of silicon microstrip sensors" Nuclear Instruments & Methods in Physics Research. A383. 166-173 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kohriki, T.Kondo, H.Iwasaki, S.Terada, et al.: "First Observation of Thermnal Runaway in the Radiation Damaged Silcion Detector?" IEEE Trans.Nucl.Sci.43. 1200-1202 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.F.-W.Sadrozinski et al.: "Monitoring the performance of silicon detectors with binary readout in the ATLAS beam test" Nuclear Instruments & Methods in Physics Research. A383. 245-251 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Unno, M.Takahata, H.Maeohmichi et al.: "Bean Tests of a Double Sided Silicon Strip Detector with Fast Binary Readout Electronics before and After Proton Irradiation" Nuclear Instruments & Methods in Physics Research. A383. 211-222 (1996)

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    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Unno, Y.Iwata, T.Ohsugi, S.Terada, et al.: "NEW LASER TEST STAND FOR SIMULATING CHARGED PARTICLE TRACKS" Nuclear Instruments & Methods in Physics Research. A383. 238-244 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Unno, T,Kohriki, T.Kondo et al.: "Characterization of an irradiated double sided silicon strip detector with fast binary readout electronics in a pion beam" IEEE Trans, Nucl.Sci.43. 1175-1179 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Iwata, T.Ohsugi, K.Fujita, et al.: "Optical P-Stop Pattern for the N-Side Strip Isolation of Silicon Microstrip Detectors" IEEE Trans.Nucl.Sci.Symposium, October, 1997. (to be published).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Iwata, T.Ohsugi, et al.: "Radiation Damage Test for Double-sided Silicon Strip Detectors" Nuclear Instruments & Methods in Physics Research. (to be published).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kohriki, T.Kondo, Y.Unno and S.Terada: "Termal properties and simulation of the ATLAS silicon strip modules" Nuclear Instruments & Methods in Physics Research. (to be published).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Terada、 H.Iwasaki, T.Kohriki et al.: "Proton irradiation on p-bilk silicon strip detectors using 12 GeV PS at KEK" Nuclear Instruments & Methods in Physics Research. A383. 159-165 (1996)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ohsugi, Y.Iwata, H.Ohyama et al.: "Micro-discharge noise and radiation damage of silicon microstrip sensors" Nuclear Instruments & Methods in Physics Research. A383. 166-173 (1996)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] H.F.-W.Sadrozinski et al.: "Monitoring the performance of silicon detectors with binary readout in the ATLAS beam test" Nuclear Instruments & Methods in Physics Research. A383. 245-251 (1996)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kohriki, T.Kondo, H.Iwasaki, S.Terada, Y.Unno, T.Ohsugi: "First Observation of Thermnal Runaway in the Radiation Damaged Silcion Detector" IEEE Trans.Nucl.Sci.43. 1200-1202 (1996)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Unno, M.Takahata, H.Maeohmichi et al.: "Beam Tests of a Double Sided Silicon Strip Detector with Fast Binary Readout Electronics before and After Proton Irradiation" Nuclear Instruments & Methods in Physics Research. A383. 211-222 (1996)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Unno, Y.Iwata, T.Ohsugi, S.Terada, H.Iwasaki, Y.Yamada: "NEW LASER TEST STAND FOR SIMULATING CHRGED PARTICLE TRACKS." Nuclear Instruments & Methods in Physics Research. A383. 238-244 (1996)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Unno, T.Kohriki, T.Kondoet al.: "CHARACTERIZATION OF AN IRRADIATED DOUBLE SIDED SILICON STRIP DETECTOR WITH FAST BINARY READOUT ELECTRONICS" IEEE Trans.Nucl.Sci.43. 1175-1179 (1996)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Iwata, T.Ohsugi, K.Fujita, H.Kitabayashi, K.Yamamoto: "Optical P-Stop Pattern for the N-Side Strip Isolation of Silicon Microstrip Detetors" IEEE Trans.Nucl.Sci.Symposium,October,1997,New Mexico. (印刷中).

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Iwata, T.Ohsugi, M.Ikeda, H.Kitabayashi, T.Ohmoto: "A Radiation Damage Test for Double-sided Silicon Strip Detectors" Nuclear Instruments & Methods in Physics Research. (印刷中).

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kohriki, T.Kondo, Y.Unno and S.Terada: "Termal properties and simulation of the ATLAS silicon strip modules" Nuclear Instruments & Methods in Physics Research. (印刷中).

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] S.Terada,H.Iwasaki,T.Kohriki et al.: "Proton irradiation on p- pilk silicon strip detectors using 12 GeV PS at KEK" Nuclear Instruments & Methods in Physics Research. A383. 159-165 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ohsugi,Y.Iwata,H.Ohyama et al.: "Micro-discharge noise and radiation damage of silicon microstrip sensors" Nuclear Instruments & Methods in Physics Research. A383. 166-173 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] H.F.-W.Sadrozinski et al.: "Monitoring the performance of silicon detectors with binary readout in the ATLAS beam test" Nuclear Instruments & Methods in Physics Research. A383. 245-251 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kohriki,T.Kondo,H.Iwasaki,S.Terada,Y.Unno,T.Ohsugi: "First Observation of Thermnal Runaway in the Radiation Damaged Silcion Detector" IEEE Trans.Nucl.Sci.43. 1200-1202 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Unno,M.Takahata,H.Maeohmichi et al.: "Beam Tests of a Double Sided Silicon Strip Detector with Fast Binary Readout Electronics before and After Proton Irradiation" Nuclear Instruments & Methods in Physics Research. A383. 211-222 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Unno,Y.Iwata,T.Ohsugi,S.Terada,H.Iwasaki,Y.Yamada: "NEW LASER TEST STAND FOR SIMULATING CHARGED PARTICLE TRACKS." Nuclear Instruments & Methods in Physics Research. A383. 238-244 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Unno,T.Kohriki,T.Kondoet al.,: "CHARACTERIZATION OF AN IRRADIATED DOUBLE SIDED SILICON STRIP DETECTOR WITH FAST BINARY READOUT ELECTRONICS" IEEE Trans.Nucl.Sci.43. 1175-1179 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 大杉節: "Micro-discharge at strip edge of silicon microstrip sensors" 「International Symp.on Developement and Application of Semiconductor Tracking Detectors」 広島、10/10-10/13、1995.

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 近藤敬比古: "First observation of thermal runaway" 「International Symp.on Developement and Application of Semiconductor Tracking Detectors」 広島、10/10-10/13、1995.

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 寺田進: "Proton irradiation on p-bulk silicon strip detectors using 12 GeV PS at KEK" 「International Symp.on Developement and Application of Semiconductor Tracking Detectors」 広島、10/10-10/13、1995.

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 海野義信: "New laser test stand for simulating charged particle tracks" 「International Symp.on Developement and Application of Semiconductor Tracking Detectors」 広島、10/10-10/13、1995.

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 海野義信: "Characterization of an irraiated double-sided silicon strip detector with fast binary readout electronics in a pion beam" 「IEEE 95 Nuclear Science Symposium」 10/21-10/27、1995、San Francisco.

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 近藤敬比古: "First observation of thermal runaway in the radiation damaged silicon detector" 「IEEE 95 Nuclear Science Symposium」 10/21-10/27、1995、San Francisco.

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 海野義信: "Module and Lab tests for the radiation measurements of ATLAS detectors" 95/11/27,CERN.

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 海野義信: "ID testbeam results : SCT rphi modules/binary readout" TSP session 95/11/28、CERN.

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 大杉節: "ATLAS-A n-strip AC-coupled detector-75micron pitch" Detector Review 95/12/2,CERN.

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 岩崎博行: "Thermal measurements-rphi option" Module Review 95/12/4,CERN.

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 海野義信: "Plans for the future reviews" Module Review 95/12/4,CERN.

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 海野義信: "rf module concept update" 6/22-6/23 1995、Ratherford Appelton Laboratory,UK.

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 近藤敬比古: "Thermal simulation for the new rf module" 6/22-6/23 1995,Ratherford Appelton Laboratory,UK.

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 海野義信: "ATLAS Inner Detector" International Symp.on LHC Physics and Detectors、7/18-7/21 1995、Dubna,Moscow,Russia.

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 海野義信: "Specification of ATLAS-A/No charge division Prototype Detector" 9/18-9/22、1995 Oxford,UK.

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 海野義信: "Protoin irradiation on a p-bulk detector" 9/18-9/22 1995、Oxford,UK.

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 海野義信: "Proposal of a new SCT layout at Oxford-Improvement over the Morges Layout-" 9/18-9/22 1995 Oxford,UK.

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 海野義信: "Beam test of the Irradiated Double-sided Silicon Strip Detector with Fast Binary-Readout Electronics(T355)" 9/18-9/22 1995 Oxford,UK.

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 岩崎博行: "Thermo-mechanical modeling-rphi module update,thermal test plan、1/8-1/9 1996 UC Santa Cruz.CA,U.S.A."

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 近藤敬比古: "Thermal measurement and simulation at KEK、1/8-1/9 1996 UC Santa Cruz"

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 寺田進: "Status of Kapton-hybrid development for the CDF (SVX-II) and ATLAS silicon detectors in Japan、1/8-1/9 1996 UC Santa Cruz"

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 海野義信: "Preparation for the beamtest at KEK in Feb.96、1/8-1/9 1996 UC Santa Cruz"

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書

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公開日: 1995-04-01   更新日: 2021-08-31  

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