B-ファクトリーで使用する先進的測定器の建設

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07044099
• 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: YPSILANTIS T College de France, 教授 ; WEILHAMMER P CERN, 主任研究員 ; RYBICKI K. クラコフINP, 教授 ; 宮野 和政 新潟大学, 理学部, 教授 (10011529) ; 福永 力 東京都立大学, 教養部, 助教授 (00189961) ; 広瀬 立成 東京都立大学, 理学部, 教授 (70087162) ; 長島 順清 大阪大学, 理学部, 教授 (90044768) ; 住吉 孝行 高エネルギー物理学研究所, 物理研究部, 助教授 (30154628) ; 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 / シリコン・ストリップ検出器 / 低雑音CMOSアンプ / VLSI / 放射線耐性 / RICH / CsIホトカソード

研究概要

KEK・Bファクトリー用シリコン・バ-テックス検出器(SVD)の建設
(1)Bファクトリー・ビーム衝突点の新設計に対応するSVDの詳細設計を進めている。
(2)新設計で採用する広ピッチのnストリップ構造の最適化の試験を行った。サンプル検出器について赤外光及び粒子ビームによる検出効率などを測定した。この結果に基づき、実機DSSDのプロトタイプ2種を現在製造中である。
(3)プレアンプVLSIの昨年度プロトタイプは実用段階に到達していることを確認した。平成7年度プロトタイプでは設計値までの雑音低減を目指し、現在測定を開始するところである。平成6年度プロトタイプについて通常予想される程度(数10krad)の放射線耐性を確認した。平成8年度より放射線耐性の向上に取り組む。
(4)上記プレアンプVLSIとデータ収集エレクトロニクスとの結合試験を開始した。
(5)TDR設計でSVDの基本単位とするディテクター・ユニット(スーパーレ-ヤ-)の構造と製作方法、治具の設計を行った。従来より進めているACFバンプ・ボンディング法ではフレキシブル・プリント・ケーブル(FPC)のブリッジを採用する方法を試験したが結果は不満足なものである。
(6)トリガー・エレクトロニクスの回路設計とシュミレーションによる確認を行った。今年度中にプロトタイプ・エレクトロニクスを製作する。
(7)シュミレーション等SVD用ソフトウエアーの準備を進めている。
速いリング・イメージチェレンコフ検出器(F-RICH)の開発
(1)大型CsIホトかソードを持つF-RICHプロトタイプに改良されたエレクトロニクスを搭載してビーム試験を行った。量子効率は7%でBファクトリーの実験で使用するのに不十分であることを確認した。
(2)開発研究としてCsIホトカソードを使用しないF-RICHのプロトタイプを製作中である。

研究成果

• [文献書誌] H.Ikeda et.al.: "CHARGE PARTITIONING STUDY OF A WIDE PITCH SILICON MICROSTRIP DETECTOR WITH A 64-CHANNEL CMOS PREAMPLIFIERARRAY." KEK-PREPRINT-95-137,Oct 1995.Nucl.Instrum.Meth.,A.(Submitted).
• [文献書誌] H.Ikeda at.al.: "SINGLE CHANNEL PROTOTYPE OF A CMOS SVD PREAMPLIFIERFOR THE B FACTORY EXPERIMENT,BELLE." Nucl.Instrum.Meth.,A.(Submitted) (KEK-PREPRINT-95-89,Jul 1995.).
• [文献書誌] Timo Korhonen et.al.: "A GUI APPROACH FOR CONTROL OF THE BELLE SILICON DETECTOR DATA ACQUISITION SYSTEM." KEK-PREPRINT-95-134,Oct 1995.Nucl.Instrum.Meth.A.(Submitted).
• [文献書誌] T.Korhonen et.al.: "OPERATOR INTERFACE AND CONTROL SYSTEM FOR THE BELLE EXPERIMENT SILICON MICRO VERTEX DETECTOR." 9th Conference on Real-Time Computer Applications in Nuclear,Particle and Plasma Physics (RT 95),East Lansing,MI,22-25 May,1995. (KEK-PREPRINT-95-100,Sep 1995.).
• [文献書誌] C.Fukunaga et.al.: "DATA SCANNER SYSTEM OF THE BELLE SILICON VERTEX DETECTOR." 9th Conference on Real Time Computer Application in Nuclear,Particle and Plasma Physics (RT-95),May 23-26,1995,East Lansing,MI,U.S.A.(KEK-PREPRINT-95-60,Jun 1995.).
• [文献書誌] K.Senyo et.al.: "EVALUATION OF SILICON MICRO STRIP DETECTORS WITH LARGE READOUT PICTH" Nucl.Instrum.Methods A.(Submitted).
• [文献書誌] BELLE Collaboration: "A STUDY OF CP VIOLATION IN B MESON DECAYS : TECHNICAL DESIGN REPORT." KEK Report 95-1 (April 1995 H).
• [文献書誌] Sylvie Avrillon et al.: "PERFORMANCE OF A PMOS PIXEL TO BE USED IN RADIATION DETECTORS." IEEE Trans.Nucl.Sci.(KEK-PREPRINT-95-164,Nov 1995.). (Submitted).
• [文献書誌] Sylvie Avrillon et.al.: "PRELIMINARY TEST RESULTS FROM A SINGLE SIDEDTWO-DIMENSIONAL DETECTOR USING PMOS PIXELS." Nucl.Instrum.Methods A (KEK-PREPRINT-95-163,Sep 1995.). (Submitted).
• [文献書誌] Y.Saitoh et.al.: "FABRICATION OF A DOUBLE SIDED SILICON MICROSTRIP DETECTOR WITH AN ONO CAPACITOR DIELECTRIC FILM." IEEE Trans.Nucl.Sci. (KEK-PREPRINT-95-147,Nov 1995.). (Submitted).
• [文献書誌] H.Ikeda et.al.: "STUDY OF COMMON MODE NOISE OF THE SMA^<**>2SH 64-A PREAMPLIFIER ARRAY." Nucl.Instrum.Meth.A. (KEK-PREPRINT-95-195,Jan 1996.). (Submitted).
• [文献書誌] T.Nobori et.al.: "A PROTOTYPE DATA ACQUISITION SYSTEM FOR THE BELLE VERTEX DETECTOR." KEK-PREPRINT-95-144,Nov.1995.IEEE Transaction on Nucl.Sci.(Submitted).
• [文献書誌] M.Mandai et.al.: "DEVELOPEMENT OF NEW ASSEMBLY TECHNIQUES FOR A SILICON MICRO-VERTEX DETECTOR UNIT USING THE FPC BONDING METHOD." Nucl.Instrum.Methods A. (Submitted).