| 研究課題/領域番号 |
17540282
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
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| 研究機関 | 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構 |
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研究代表者 |
杉本 康博 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 研究機関講師 (70196757)
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| 研究分担者 |
宮本 彰也 大学共同利用機関法人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 (50174206)
長嶺 忠 東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (30212111)
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| 研究期間 (年度) |
2005 – 2006
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| 研究課題ステータス |
完了 (2006年度)
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| 配分額 *注記 |
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2006年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2005年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
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| キーワード | 素粒子実験 / 放射線、X線、粒子線 / CCD / 放射線耐性 / リニアコライダー / バーテックス検出器 |
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| 研究概要 |
リニアコライダー(ILC)における実験のための、全空乏型高精細画素CCD(FPCCD)を用いたバーテックス検出器の開発研究を行った。具体的には、FPCCDをILCのバーテックス検出器に用いた場合に期待される性能のシミュレーションによる研究、FPCCDの開発の第一歩としての標準的な画素サイズの全空乏型CCDの開発とその特性の研究、FPCCDの放射線耐性に関する考察と放射線耐性の研究のための装置の開発、およびCCDを薄くした場合の力学的強度の研究を行った。
シミュレーションによる研究では、高精細画素の特徴を生かしてヒットのクラスターの形状からバックグラウンドヒットだけを効率的に排除する方法を考案し、その有効性を明らかにし、飛跡再構成効率や衝突係数分解能などにおいても要求される性能を十分満たせることを明らかにした。
全空乏型のCCDの開発では、いくつかの厚さや比抵抗の異なったエピタキシャル層を持った裏面照射型のCCDを試作し、それらに1画素の幅よりも細く線状に絞ったレーザー光を照射し、その信号が表面近くに形成されるポテンシャル井戸に収集されるまでにどれだけ拡がるかを測定した。その結果、エピタキシャル層の厚みが24ミクロンで高抵抗のものに関してはゲート電圧のいかんにかかわらず全空乏化していることを実証した。さらに磁場中に置いた場合のローレンツ角を測定し、実際の実験で用いられるであろう3Tの磁場中でも問題にならないことを明らかにした。
本研究を通じて、FPCCDを用いたバーテックス検出器が原理的にはILC実験において使用可能であることが示された。またハードウェアのR＆Dについては、その第一歩であるCCDの全空乏化を達成できた。
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