B-ファクトリーで使用する測定器の共同開発

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05044063
• 研究機関: 高エネルギー物理学研究所
• 研究代表者: 松田 武 高エネルギー物理学研究所, 物理研究部, 助教授 (10029564)
• 研究分担者: WEILHAMMER P CERN, 主任研究員 ; 幅 淳二 大阪大学, 理学部物理学科, 助手 (60180923) ; YPSILANTIS T CERN兼College de France, 研究員 教授 ; 東 保男 高エネルギー物理学研究所, 工作センター, 助手 (70208742) ; 作田 誠 高エネルギー物理学研究所, 物理研究部, 助手 (40178596) ; 榎本 良治 高エネルギー物理学研究所, 物理研究部, 助手 (80183755) ; 足立 一郎 高エネルギー物理学研究所, 物理研究部, 助手 (00249898) ; 住吉 孝行 高エネルギー物理学研究所, 物理研究部, 助手 (30154628) ; 田中 真信 高エネルギー物理学研究所, 物理研究部, 助手 (00222117) ; 坪山 透 高エネルギー物理学研究所, 物理研究部, 助手 (80188622) ; 尾崎 均 高エネルギー物理学研究所, 物理研究部, 助手 (10177214) ; 池田 博一 高エネルギー物理学研究所, 物理研究部, 助教授 (10132680) ; 高崎 史彦 高エネルギー物理学研究所, 物理研究部, 教授 (70011749)
• キーワード: Bファクトリー / バ-テックス検出器 / SSD / RICH

研究概要

高エネルギー物理学研究所で平成6年度より建設が開始される予定のB-ファクトリー(TRISTAN-II)では、荷電粒子を位置分解能10ミクロン程度の精度で検出するシリコン検出器によるバ-テックス(崩壊点)検出器や粒子の種類を判定する高度な検出器であるリングイメージチェレンコフ測定器(Fast-RICH)を使用する。本計画はこの両面シリコンマイクロストリップ検出器(Double-sided SSD;DSSD)とFast-RICHを共同開発することを目的としている。SSDについては従来の試験評価にもとづき、数種の多層配線付き大型(概ね30mmx70mm)DSSDを試作し、DC試験、赤外線による試験等を行い良好な結果を得つつある。ビームによる試験は計画中である。CERN及びKEKの設計による2種の高速低雑音前段増幅器CMOS-VLSIを製作し、試験評価を進めている。KEK設計のVLSIは高速で不感時間のないアナログ及びディジタルメモリーを内蔵する。実装技術とくにボンディング方法については、フリップチップ法による実機相当のモデルディテクターユニットを製作し評価するとともに、ボンディングの信頼性等を試験した。Fast-RICHについてはCERNにおいてTAE/メタンガスによる実機大プロトタイプFast-RICHの初めてのビーム試験をBipolar VLSIの読み出しエレクトロニクスを装備して行い、期待された結果を得た。現在はTAEガスを必要としない固体ホトカソードの調査試作を進め、上記プロトタイプにCsIホトカソードを装備して行うビーム試験の準備をすすめている。これらのR&Dプロトタイプでの試験とともに、KEK/B-ファクトリ-用実機大プロトタイプFast-RICHの設計及び、読み出しエレクトロニクスの改良及び物質量の削減のための改良を検討中である。

研究成果

• [文献書誌] C.Fukunaga et.al.: "A TRANSPUTER BASED DISTRIBUTED FRONTEND DATA ACQUISITION SYSTEM." KEK-PREPRINT-93-214,Mar 1994.Contributed to the 6th Transputer/Occam International Conference on Jun 16-17,1994,Tokyo Metropolitan University,Tokyo,Japan.(1994)
• [文献書誌] Takashi Matsushita et.al.: "RADIATION SUSCEPTIVITY OF A NONRAD-HARD 1.2-MICROMETER CMOS." KEK-PREPRINT-93-196A,Feb 1994.20pp.Submitted to Nucl.Instrum.Methods A. (1994)
• [文献書誌] Y.Saitoh et.al.: "DEVELOPMENT OF NOVEL FABRICATION TECHNIQUES FOR A SILICON MICROVERTEX DETECTOR UNIT USING THE FLIP CHIP BONDING METHOD." KEK-PREPRINT-93-165,Dec 1993.5pp.Submitted to the IEEE Nucl.Sci.Symp.,San Francisco,Calif.,Nov 2-6,1993.(1994)
• [文献書誌] S.Okuno et.al.: "NEW INSULATOR FILM OF INTEGRATED CAPACITOR FOR A SILICON STRIP DETECTOR." KEK-PREPRINT-93-169,Dec 1993.4pp.IEEE 1993 Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference,San Francisco,CA,31 Oct-6 Nov 1993.(1994)
• [文献書誌] C.Fukunaga et.al.: "VERTEX DETECTOR FOR KEK B FACTORY." KEK-PREPRINT-93-115,SEP 1993.Submitted to Nucl.Instrum.Meth.(1994)
• [文献書誌] Manobu Tanaka et.al.: "READOUT SYSTEM OF THE SILICON MICROSTRIP VERTEX DETECTOR FOR THE KEK B FACTORY." KEK-PREPRINT-93-92,Aug 1993.Submitted to Nucl.Instrum.Meth.(1994)
• [文献書誌] M.Tanaka et.al.: "LSI DESIGN AND DATA ACQUISITION ARCHITECTURE FOR A SILICON MICRO VERTEX DETECTOR AT THE KEK B FACTORY." KEK-PREPRINT-93-67,Jul.1993.Submitted to Nucl.Instrum.Meth.(1994)
• [文献書誌] Y.Saitoh et.al.: "DEVELOPMENT OF NEW ASSEMBLY TECHNIQUES FOR A SILICON MICROVERTEX DETECTOR UNIT USING THE FLIP CHIP BONDING METHOD." KEK-PREPRINT-93-60,Jul 1993.18pp.Submitted to Nucl.Instrum.Meth.(1994)
• [文献書誌] Manobu Tanaka et.al.: "DATA SCANNER AND EVENT BUILDER FOR THE SMVD OF THE KEK B FACTORY." Submitted to the 8th IEEE Conference on Real Time Applications in Nuclear,Particle & Plasma Physics(Realtime'93),Vancouver,B.C.,Canada,Jun 8-11,1993.(1994)
• [文献書誌] Ryoji Enomoto et.al.: "TEST OF VARIOUS PHOTO CATHODES." KEK-PREPRINT-93-43,Jun 1993.4pp.Talk presented at '1st Workshop on RICH Detectors',Bari,Italy,Jun 2-5,1993.(1994)
• [文献書誌] J.L.Guyonnet et.al.: "Operation of A fast-RICH Prototype with VLSI Redaout Electronics." To be submitted to Nucl.Instrum.Meth.(1994)