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高屈折率シリカエアロジェルを用いた衝突型加速器実験用RICH検出器の開発研究

研究課題

研究課題/領域番号 13640306
研究種目

基盤研究(C)

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
研究機関名古屋大学 (2002)
高エネルギー加速器研究機構 (2001)

研究代表者

飯嶋 徹  名古屋大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (80270396)

研究分担者 杉山 晃  名古屋大学, 大学院・理学研究科, 助手 (80187674)
足立 一郎  高エネルギー加速答研究機構, 素粒子原子核研究所, 助手 (00249898)
住吉 孝行  東京都立大学, 大学院・理学研究科, 教授 (30154628)
研究期間 (年度) 2001 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2002年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2001年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワードエアロジェル / RICH / チェレンコフカウンター / マルチアノードPMT / HPD / シリカエアロジエル / RICH検出器
研究概要

本研究では、将来のBファクトリー実験での応用を想定し、高屈折率シリカエアロジェルを幅射体とする衝突型加速器実験用リング・イメージング・チェレンコフ検出器(エアロジェルRICH)の開発研究を行った。その結果、以下の成果が得られた。
1.検出器原理性能の確認:マルチアノードPMT(浜松R5900-M16)及びフラットパネル型PMT(浜松H8500)を用いたテスト検出器を製作し、宇宙線・加速器ビームを使った性能試験を行った。エアロジェル中で輻射されたチェレンコフ光リングのイメージが鮮明に捕えられ、屈折率n=1.05、厚さ2cmの輻射体を用いた際のチェレンコフ角度分解能として約15mrad、通過粒子当たりの光量として約8個がた。これにより4GeV/cでのK/π分離性能は既に4σに達すると見込まれる。
2.光検出器に関する研究:実用化に向け、磁場中で動作可能な位置検出型光検出器としてハイブリッド型光検出器(HPD又はHAPD)の基本性能テストを行った。シングルフォトンの信号が明瞭に識別され、原理的に充分な性能を有することが確認された。
3.輻射体の性能改善:これまでのエアロジェルの製法は、n=1.03以下の低屈折率領域に最適化されており、これより高い屈折率領域では透過率が急激に悪化していた。エアロジェル調合時の原料であるSi-Oの低重合体の分子量一様性が製造元によって異なることや、調合時に使用する溶媒の種類に透過率が依存することがわかり、これらを最適化することで透過長を2倍以上に改善できることがわかった。

報告書

(3件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (9件)

  • [文献書誌] T.Iijima et al.: "Test of a proximity focusing RICH with aerogel as radiator"Nuclear Instruments and Method A. A502. 231-235 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Adachi et al.: "Test of a proximity focusing RICH with aerogel as radiator"2002 IEEE NSS Proceedings. (印刷中).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Korpar et al.: "Test of a proximity focusing RICH with aerogel as radiator"2002 IEEE NSS Proceedings. 2. 10-13 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Iijima et al.: "Test of a proximity focusing RICH with aerogel as radiator"Nuclear Instruments and Methods. A502. 231 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Adachi et al.: "Test of a proximity focusing RICH with aerogel as radiator"2002 IEEE NSS Conference Records. November. 10-15 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Korpar et al: "Test of a proximity focusing RICH with aerogel as radiator"2001 IEEE NSS Conference Records. November. 4-10 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Iijima et al.: "Test of a proximity focusing RICH with aerogel as radiator"Nuclear Instruments and Method A. (発表予定).

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Iijima: "Particle Identification at the Super-KEKB"KEK Proceedings 2002-17. 17. 11 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] I.Adachi et al.: "Test of a proximity focusing RICH with aerogel as radiator"Proceedings for the IEEE Nuclear Science Symposium. 2. 10 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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