超高エネルギーハドロンコライダー実験(SDC)のための液体カロリメターの共同実験

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03044018
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 湯田 春雄 東北大学, 理学部, 教授 (90108457)
• 研究分担者: 増田 公明 埼玉衛生短大, 講師 (40173744) ; 星 善元 東北学院大, 物工, 助教授 (80146117) ; 菊地 柳三郎 京大, 理学部, 助手 (10025356) ; 長谷川 勝夫 東北大, 理学部, 助教授 (70004463) ; 阿部 浩也 東北大, 理学部, 助教授 (60004412) ; 谷森 達 東工大, 理学部, 助教授 (10179856) ; 渡辺 靖志 東工大, 理学部, 教授 (40126199) ; 樋口 正人 東北学院大, 物工, 教授 (60048791) ; 宮野 和政 新潟大, 理学部, 教授 (10011529) ; 海野 義信 高エ研, 物理, 助教授 (40151956) ; 近藤 敬比古 高エ研, 物理, 教授 (30150006)
• キーワード: ハドロンコライダー / SSC / 粒子検出器 / カロリメーター / 液体アルゴンカロリメーター / 室温液体カロリメーター / 素粒子実験

研究概要

超高エネルギーハドロンコライダーSSCは衝突エネルギー40兆電子ボルト(40TeV)の陽子・陽子衝突型加速器であり、超高エネルギー領域における陽子・陽子衝突現象を研究することを目的とする。SSCの実験の一つであるソレノイダル検出器(SDC)には国内から約90名、参加する大型国際共同実験であり、数研究機関が共同して検出器各部の開発研究を推進している。
本研究はSSC実験のための検出器(SDC)の国際共同開発研究として、米国の関係研究機関と共同して、検出器の1つの部分であるカロリメーターについて、アルゴン液体と室温液体を用いて(1)ビームテスト用モテュールを製作し、(2)ビームテストを遂行し(3)性能検査試験を行ない、液体カロリメーターについて(1)エネルギー分解能・線形性、(2)e/h=1、(3)耐放射性、(4)信号の早い読み出し、(5)安全性について検討・評価を得る事を目的とする。
初年度はブルックヘブン研究所及びフェルミー研究所でビームテスト実験が実施された。このため、ブルックヘブン研究所へは、2名、フェルミー研究所へは8名、データ解析のため、スタンフォード研究所へ2名、合計12名が派遣され、それぞれ初期の目的が達成された。又、ビームテスト実験における初期データの解析結果は一部論文として公表又は投稿中である。
平成4年度は室温液体カロリメーターの耐放射線テスト実験と、それぞれのビーム・テスト実験で収集されたデータの解析を中心に研究打合せのため6名の派遣、テスト実験のための1名の派遣、国内での全体打合せのため3名の招聘を行い、カロリメーターについての(1)エネルギー分解能・線形性、(2)e/h=1、(3)耐放射性についての解析が進めている。これらの解析結果の一部は投稿準備中である。

研究成果

• [文献書誌] B.Aubert et al: "Compensation Studies of a Lead/TMP Calorimeter" Nucl.Instr.Methods. A313. 357-366 (1992)
• [文献書誌] H.YUTA et al: "Signal Observation from a pulsed Ionization chamber filles with Tetramethyl Germanium" Japanese Journal of Applies Physics. 30. L525-L527 (1991)
• [文献書誌] K.MASUDA et al: "Measurement of a liquid Xe scintillation from heavy ions using a silicon photodiode" Nucl.Instr.and Meth.A309. 489-496 (1991)
• [文献書誌] T.Doke et al: "Sampling Calorimeter for High Energy Heavy particles filles with Allen-doped liquid Argon" Nucl.Instr.and Meth.A302. 290-300 (1991)
• [文献書誌] H.ICHINOSE es al: "Energy resolution for ganma-rays and electrons from^<207> Bi in Liquid Xe dopes with TEA" Nucl.Instr.and Meth.A322. 216-224 (1992)
• [文献書誌] K.MASUDA et al: "Characteristics of an ionization chamber using tetramethyl germanium" Nucl.Instr.and Meth.(1993)
• [文献書誌] B.Aubert et al: "Studies of Compensation of Iron/TMP and Lead/TMP Sampling Calorimeter" Nucl.Instr.Methods. (1993)