LHC計画アトラス実験による素粒子物理の研究

• 研究課題/領域番号: 10044099
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 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, 素粒子原子核研究所, 教授 (30150006)
• 研究分担者: 野崎 光昭 神戸大学, 理学部, 教授 (10156193) ; 武田 廣 神戸大学, 理学部, 教授 (30126114) ; 小林 富雄 東京大学, 素粒子物理国際研究センター, 教授 (50126059) ; 大須賀 鬨雄 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助教授 (20168925) ; 竹下 徹 信州大学, 理学部, 助教授 (70154995) ; 佐々木 修 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助手 (30178636) ; 岩崎 博行 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助教授 (40151724) ; 浅井 慎 広島工業大学, 電気工学科, 助教授 (40192926) ; 尼子 勝哉 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助教授 (50044772) ; 海野 義信 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助教授 (40151956)
• 研究期間 (年度): 1998 – 1999
• 研究課題ステータス: 完了 (1999年度)
• 配分額: 19,000千円 (直接経費: 19,000千円); 1999年度: 9,500千円 (直接経費: 9,500千円); 1998年度: 9,500千円 (直接経費: 9,500千円)
• キーワード: 素粒子物理学 / LHC計画 / ヒッグス粒子の探索 / 超伝導ソレノイド / ミューオントリガー / 電子回路 / シリコン半導体飛跡検出器 / データ収集 / ニューオントリガー / 解析ソフトウェアー

研究概要

平成11年度はアトラス測定器の7年にわたる建設の2年目となりアトラスグループ全体として建設が進んだ。日本が担当している部分の建設も進みつつあり、その一方でデータ処理や物理解析準備の開発研究が進んだ。以下その日本が担当部分の進展を述べる。
(1)ミューオントリガーチェンバー関係:薄ギャップトリガーチェンバーのプロトタイプを約10枚テスト製造し基本性能を調べた。大量生産のための治工具を製作し、量産の工程をほぼマスターした。アンプデスクリ回路の開発を終わり40万チャンネル分の製造を完了した。そのチップを載せたボード約3万枚の製造を終了した。後段のトリガー回路の各重要エレメントの設計ならびに試作も並行して進んだ。
(2)ミューオン時間測定用特殊VLSI:CMOS回路の試作は予定どおり進んだが、入力回路の消費電力が高すぎるので設計を修正している。
(3)シリコン飛跡検出器:シリコン検出器センサーの量産を開始した。検出器読出し回路試作とモジュール組立て装置開発がほぼ終了した。マウント用ロボット完成し英国に送った。
(4)超伝導ソレノイド:超伝導コイルは完成しその低温機器とその制御システムを建設した。
(5)データ収集:ギガビットイサーネットを使ったイベント構成のテストをCERNと協力して行った。基本性能は確認されたが技術的な問題も出てきた。
(6)LCH実験に期待される物理の検討を開始した。

研究成果

• [文献書誌] Y. Unno 他: "Performance of the electrical module prototypes for the ATLAS silicon tracker"Snowmass 1999,Electronics for LHC expeiments. 118-122 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Y. Unno 他: "Annealing of irradiated silicon strip detectors for the ATLAS experiment at CERN"Nucl.Instr.and Meth. A426. 36-374 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Y. Arai: "Performance and Irradiation tests of the 0.3 um CMOS TDC for the ATLAS MDT"Proceeding of the 5th Workshop on Electronics for LHC Experiments. CERN/LHCC/99-33. 462-466 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Y. Nagasaka 他: "Evaluation of Gigabit Ethernet with Quality of Service for Event Builder"Proceeding of the 11th Real Time Conference 99. 印刷中. 印刷中 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 尼子勝哉 他: "オブジェクト指向分析設計技術による高エネルギー物理学実験測定器シミュレーターの大規模国際共同開発"情報処理学会 IPSJ Symposium Series. 99-9. 99-106 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Y. Hasegawa 他: "DAQ/EF-1 Event Builder system on Linux/Gigabit Ethernet"アトラスグループデータ収集部門内部ノート. ATL-DAQ--2000. ATL-DAQ--2000--008 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] A. Yamamoto et al.: "Progress in ATLAS Central Solenoid Magnet"Proceeding of 16th Int. Conf. on Magnet Technology to be published in IEEE Trans. Applied Superconductivity,.. Vol.10,NO.2(). (6K-402) (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Y.Unno et al.: "Performance of the electrical module prototypes for the ATLAS silicon tracker"Snowmass 1999, Electronics for LHC experiments. 118-122 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Y.Unno et al.: "Annealing of irradiated silicon strip detectors for the ATLAS experiment at CERN"Nucl. Instr. And Meth.. A426. 366-374 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Y.Arai: "Performance and Irradiation tests of the 0.3 um CMOS TDC for the ATLAS MDT"Proceedings of the 5th Workshop on Electronics for LHC Experiments. CERN/LHCC/99-33. 462-466 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Y.Nagasaka et al.: "Evaluation of Gigabit Ethernet with Quality of Service for Event Builder"Proceedings of the 11th Real Time Conference 99. (in printing). (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Katsuya Amako et al.: "Large-scale international development of the detector simulation software using object-oriented analysis technology"Information Technology Society, IPSJ Symposium Series. 99-9. 99-106 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Y.Hasegawa et al.: "DAQ/EF-1 Event Builder system on Linux/Gigabit Ethernet"Internal note of ATLAS Collaboration. ATL-DAQ-2000-008.
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] A.Yamamoto et al.: "Progress in ATLAS Central Solenoid Magnet"Proceeding of 16th Int. Conf. On Magnet Technology to be published in IEEE Trans. Applied Superconductivity. 10, No.2 (6K-402). (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Y. Unno 他: "Performance of the electrical module prototypes for the ATLAS silicon tracker"Snowmass 1999, Electronics for LHC experiments. 118-122 (1999)
• [文献書誌] Y. Unno 他: "Annealing of irradiated silicon strip detectors for the ATLAS experiment at CERN"Nucl. Instr. and Meth.. A426. 366-374 (1999)
• [文献書誌] Y. Arai: "Performance and irradiation tests of the 0.3um CMOS TDC for the ATLAS MDT"Proceedings of the 5th Workshop on Electronics for LHC Experiments. CERN/LHCC/99-33. 462-466 (1999)
• [文献書誌] Y. Nagasaka 他: "Evaluation of Gigabit Ethernet with Quality of Service for Event Builder"Proceeding of the 11th Real Time Conference 99. 印刷中. 印刷中 (1999)
• [文献書誌] 尼子勝哉 他: "オブジェクト指向分析設計技術による高エネルギー物理学実験測定器シミュレーターの大規模国際共同開発"情報処理学会IPSJ Symposium Series. 99-9. 99-106 (1999)
• [文献書誌] Y. Hasegawa 他: "DAQ/EF-1 Event Builder system on Linux/Gigabit Ethernet"アトラスグループ データ収集部門 内部ノート. ATL-DAQ--2000. ATL-DAQ--2000--008 (2000)
• [文献書誌] A. Yamamoto et al.: "Progress in ATLAS Central Solenoid Magnet"Proceeding of 16th Int. Conf. on Magnet Technology to be published in IEEE Trans. Applied Superconductivity. Vol. 10, No. 2(). 6K-402 (2000)
• [文献書誌] H.Fukui,M.Yoshida,Y.Miyazaki,Y.Fukatsu他: "Studies on ageing effects and rate dependence of Thin Gap Chambers" Nuclear Instruments and Methodes in Physics Research. A419. 497-502 (1998)
• [文献書誌] K.Amako,T.Sasaki: "測定器シミュレーターの国際協同開発(1)" パリティ. 13 No.03. 497-502 (1998)
• [文献書誌] K.Amako,T.Sasaki: "測定器シミュレーターの国際協同開発(2)" パリティ. 13 No.04. 70-74 (1998)
• [文献書誌] Y.Unno,H.Kitabayashi,B.Dick,T.他: "Evaluation of Radiation Damaged P-in-n and N-in-n Silicon Microstrip Detectors" IEEE Trans.Nucl.Sci.45. 401-405 (1998)
• [文献書誌] A.Gomez,Y.Unno,T. Ogsugi他: "Pulse height of MIPIS in an n-side solicon microstrip detector after proton irradiation with a fluence of 1x10^<**>16pcm^*(-2)" IEEE Trans.Nucl.Sci.45. 327-330 (1998)
• [文献書誌] Y.Iwata,T.Ohsugi,K.Fujita,他: "OPTIMAL P-STOP PATTERN FOR THE N-SIDE STRIP ISOLATION OF SILICON MICROSTRIP DETECTORS." IEEE Trans.Nucl.Sci.45. 303-309 (1998)
• [文献書誌] F.Albiol,R.Takashima,N.Tamura,S.Terada,他: "BEAM TEST OF THE ATLAS SILICON DETECTOR MODULES." Nucl.Instrum.Meth.A409. 236-239 (1998)
• [文献書誌] A.Yamamoto,Y.Makida,K.Tanaka,他: "Development towards ultra-thin supercinducting solenoid magnets for high energy phys-ics detectors" KEK-PREPRINT. 98-211. 1-6 (1998)
• [文献書誌] H.Fukui,M.Yoshida,Y.Miyazaki,Y.Fukatsu他: "Studies on ageing effects and rate dependence of Thin Gap Chambers" Nuclear Instruments and Methodes in Physics Research. A419. 497-502 (1998)
• [文献書誌] K.Amako,T.Sasaki: "測定器シミュレーターの国際協同開発(1)" パリティ. 13 No.03. 70-74 (1998)
• [文献書誌] K.Amako,T.Sasaki: "測定器シミュレーターの国際協同開発(2)" パリティ. 13 No.04. 70-74 (1998)
• [文献書誌] Y.Unno,H.Kitabayashi,B.Dick,T,他: "Evaluation of Radiation Damaged P-in-n and N-in-n Silicon Microstrip Detectors" IEEE Trans.Nucl.Sci.45. 401-405 (1999)
• [文献書誌] A.Gomez,Y.Unno,T.Ohsugi他: "Pulse height of MIPIS in an n-side solicon microstrip detector after proton irradiation with a fluence of 1x10^<**>16pcm^*(-2)" IEEE Trans.Nucl.Sci.45. 327-330 (1998)
• [文献書誌] Y.Iwata,T.Ohsugi,K.Fujita,他: "OPTIMAL P-STOP PATTERN FOR THE N-SIDE STRIP ISOLATION OF SILICON MICROSTRIP DETECTORS." IEEE Trans.Nucl.Sci.45. 303-309 (1998)
• [文献書誌] F.Albiol,R.Takashima,N.Tamura,S.Terada,他: "BEAM TEST OF THE ATLAS SILICON DETECTOR MODULES." Nucl.Instrum.Meth.A409. 236-239 (1998)
• [文献書誌] A.Yamamoto,Y.Makida,K.Tanaka,他: "Development towards ultra-thin supercinducting solenoid magnets for high energy phys-ics detectors" KEK-PREPRINT. 98-211. 1-6 (1998)