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大強度・高輝度加速器で使用するビームモニターの開発

研究課題

研究課題/領域番号 16028209
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関京都大学

研究代表者

中家 剛  京都大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (50314175)

研究分担者 横山 将志  京都大学, 大学院・理学研究科, 助手 (90362441)
研究期間 (年度) 2004 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2005年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2004年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード素粒子実験 / 加速器 / 半導体検出器 / 放射線検出器 / ニュートリノビーム / 耐放射線特性 / 大強度加速器
研究概要

本研究では大強度・高輝度加速器でのビームモニターに使用する、ダイアモンド半導体検出器の基礎開発研究を行なった。ダイアモンド半導体検出器は大強度陽子加速器(J-PARC)や高輝度加速器(KEKB)での使用に耐える放射線耐久性を持った検出器で、今後の実用化が期待されている。本研究では、京都大学・化学研究所・先端ビームナノ科学センターにある110MeVの線形電子加速器を使って、ダイアモンド半導体検出器のビームテストを行なった。初めに、信号の時間波形を測定し10^8電子/パルスという大強度でも高速な時間応答性を観測した。そしてシリコン半導体検出器に対する電荷信号量を測定し、シリコンの20%という予想通りの結果を得た。次に、信号の印加電圧依存性を測定し、600Vまで緩やかな信号の増加を観測した。信号の電圧依存性は500V付近で0.1%/Vと、検出器が安定に動作することを確認した。続いて、信号の長期安定性と再現性の測定を行い、約10分間では0.5%以内で安定であることを確認した。ただ電圧印加直後もしくはビーム入射直後には信号の時間変動が発見され、これはポンピング効果等かもしれないが、今後追実験が必要である。最後に、J-PARCニュートリノ振動実験(T2K)でのミューオンビーム強度(10^8μ/cm^2)の領域で信号の線形性を測定し5%以内であることを測定した。今回、ダイアモンド半導体検出器に照射した放射線総量はT2K実験約1日相当分であり、信号の変化は予想通り見られなかった。本研究において、ダイアモンド半導体検出器はT2K実験やKEKB加速器でビームモニターとして使用できる要求を十分に満たすこと確認した。

報告書

(2件)
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2005

すべて 雑誌論文 (3件)

  • [雑誌論文] The Neutrino Physics at Accelerators : The High Intensity Frontier.2005

    • 著者名/発表者名
      T.Nakaya
    • 雑誌名

      Venice 2005, Neutrino Telescope

      ページ: 277-289

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] K2K Results2005

    • 著者名/発表者名
      T.Nakaya
    • 雑誌名

      Nuclear Physics B (Proceedings Supplements) 143

      ページ: 96-103

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] NEXT-GENERATION NUCLEON DECAY EXPERIMENTS2005

    • 著者名/発表者名
      T.Nakaya
    • 雑誌名

      Nucl.Phys.Proc.Suppl. 138

      ページ: 376-382

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2018-03-28  

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