| 研究領域 | 量子クラスターで読み解く物質の階層構造 |
|---|
| 研究課題/領域番号 |
19H05152
|
|---|
| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 審査区分 |
理工系
|
|---|
| 研究機関 | 大阪大学 |
|---|
研究代表者 |
白鳥 昂太郎 大阪大学, 核物理研究センター, 助教 (70610294)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2021-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
|
| 配分額 *注記 |
6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
2020年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2019年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
|
|---|
| キーワード | 光検出器 / チェレンコ検出器 / 高分解能タイミング検出器 / ハドロン物理 / チェレンコフ検出器 / 高時間分解能タイミング検出器 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
ハドロン物理学の目標は物質の素になっているクォークから如何にしてハドロンが作られているかを解明することである。強い相互作用によってハドロンに閉じ込められたクォークの運動や相関を調べるため、重いクォークを導入し自由空間に取り出せないクォークの動きをあぶり出す。J-PARC高運動量ビームラインはオメガバリオンの励起状態の生成に有利な高運動量のK中間子ビームの供給が可能であり、オメガバリオンの励起状態を系統的に調べることができる。大強度ビーム測定用のチェレンコフ光を利用したチェレンコフタイミング検出器を開発することで、J-PARC高運動量ビームラインにおいてオメガバリオンの研究を開拓する。
|
| 研究実績の概要 |
J-PARC高運動量ビームラインはΞやΩバリオンの励起状態の生成に有利な高運動量の反K中間子ビームの供給が可能であるが、100倍のπ中間子の混入が反K中間子ビーム強度を0.1 MHzに制約する。本研究では、大強度ビーム測定用のタイミング検出器を開発して反K中間子ビームを1 MHzの強度へ増強を行うことで、J-PARC高運動量ビームラインにおいてΩバリオンの研究を開拓する。本年度は、Multi-Pixel Photon Counter(MPPC)の信号処理用の高速オペアンプを使用した整形回路の出力信号処理法を開発と、実機用の高速オペアンプを使用した整形回路とチェレンコフ輻射体の製作を行った。整形回路の出力信号後のリンギング抑制用にショットキーバリアダイオードを利用した試作フィルター回路を製作した。加えて、出力信号の幅を測定することで信号のtime walk補正を行うための信号整形を行う試作回路を製作した。実機と同じ3 mm幅の輻射体と整形回路、試作フィルター回路を使用し、J-PARC高運動量ビームラインで想定される強度と同じ大強度ビームによる検出器要素の評価試験を、東北大学電子光理学研究センターで実施した。想定される3 MHzの計数率の条件において、低レート環境と同じ50 ps(σ)の時間分解能の性能を得ることができ、信号処理方法を確立した。更なる大強度を目指した0.3 mm幅の輻射体を用いた検出器を評価し、3 mm幅と同じ時間分解能を達成した。狭い幅の輻射体の製作技術の確立、信号処理法の開発を完了し、大強度ビーム測定用の精細セグメントのチェレンコフタイミング検出器の測定器技術を確立した。
|
| 現在までの達成度 (段落) |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| 今後の研究の推進方策 |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
|
