| 研究課題/領域番号 |
62460014
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
核・宇宙線・素粒子
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
三宅 弘三 京都大学, 理学部, 教授 (60025260)
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| 研究分担者 |
谷口 敬 高エネルギー物理研究所, 物理, 助手 (60163630)
今井 憲一 京都大学, 理学部, 助教授 (70025493)
笹尾 登 京都大学, 理学部, 助手 (10115850)
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| 研究期間 (年度) |
1987 – 1988
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| 研究課題ステータス |
完了 (1988年度)
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| 配分額 *注記 |
6,100千円 (直接経費: 6,100千円)
1988年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1987年度: 3,900千円 (直接経費: 3,900千円)
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| キーワード | 大強度陽子加速器 / 高速度チェンバー / ファーストガス / 高速シフトレジスター / 高性能プリアンプ / 高速度光電子増倍管 |
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| 研究概要 |
本研究の目的は高エネルギー素粒子実験に於ける最も基本的な2つの検出器、即ちワイヤーチェンバーと光電子増倍管を対象とし、それらの大強度ビームに対する性能(検出器の固有のスピード)を改良する事である。又検出器と表裏一体の関係にある読み出し回路系の性能改善も同時に行なう事を目標とする。ワイヤーチェンバーの性能を改善するには、(1)チェンバー本体(セルを小さくする。ガスゲインを低く抑える。)、(2)いわゆるファーストガスを使う、(3)読み出し回路の性能をあげる(低ノイズ高ゲインプリアンプ、シェイピング回路、'Dead Time'のない高速TDC)、等の諸点で開発が必要である。本研究では、CF_4を含むガスについての電子ドリフト速度及び正イオンのモビリティについて系統的に測定した。その結果、ドリフト速度が、従来標準的に使われているドリフトチェンバーガス(Ar(50%)+C_2H_6(50%))の2倍以上速いものが存在し、我々が目的とするチェンバーガスとして非常に有望である事が判明した。また、CF_4中の正イオンモビリティは、Ar中のそれより小さい事が判明した。この点では、CF_4ガスは好ましいとは言えない。従って、CF_4を使う場合は、空間電荷効果の定量的計算を前もっておこなう事、一般的にその混入量を少なくする等の注意が必要である事が明きらかになった。低ノイズ高ゲインプリアンプとして、初段にバイポーラトランジスタを使ったコモンベース型のものを試作した。特に低ノイズ・高ゲインを実現するため、トランジスタのノイズ特性を決めるパラメーターを測定し、高性能トランジスタを選択した。'Dead time'のない高速TDCとして、1.2GHzで動作するシフトレジスターを試作し、基本的性能を調べた。その他、様々な項目で開発研究を重ね、従来のチェンバシステムと比較し、高速性の点で数段上まわるシステムを基本的に実現可能にした。
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