B-ファクトリーで使用する先進的測定器の建設

1996 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 / 増幅器VLSI / 放射線耐性 / リング・イメージ・チェレンコフ検出器 / 粒子識別 / シリカ・アエロジェル

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
(0)KEK・Bファクトリーの有限角衝突に対応するSVDの設計を完了した。
(1)広ピッチのnストリップ構造を持つDSSDプロトタイプで予定の電荷収集効率と位置分解能を得た。新設計の外層及び内層スーパーレ-ヤ-用DSSDの製造を開始した。
(2)平成7年度までに開発されたプレアンプVLSIをバンプ・ボンディングによって両面シリコン基板上にマルチ・チップ実装し、これにプロトタイプDSSDを接続してデータを読み出すシステム試験を行った。
(3)現在のプレアンプVLSIの放射線耐性が概ねCMOS回路の標準値(約40krad)であることを確認した。放射線耐性を高める方法として(a)RTN酸化膜による改良、(b)微細低温プロセスによる製造(以上国内)、(c)耐放射線プロセス(DMILLプロセス等)による製造などの試験・検討を行ってい。
(4)SVDデータ収集系の各種モジュールのプロトタイプを製作・試験した。最終設計及び量産の準備を進めている。
(5)クラコフINPにおいてSVDトリガー・ボードのプロトタイプを製作し、基本動作の確認を行った。
(6)検出器ユニットの半自動製作治具(位置調製とバンプ・ボンディング等)の調製を完了し、ダミ-・シリコン部品による製作手順と製作精度の確認を行っている。
(7)各種SVD用ソフトウエアーの準備を進めた。クラコフINPにおいてはSVDアライメント・プログラムの開発を進めている。
速いリング・イメージチェレンコフ検出器(F-RICH)の開発
(1)ハイブリッド・フォト・ダイオード(HPD)の開発を進めた。
(2)HPDと組み合わせて使用する目的でチェレンコフ光放射物質として屈折率が小さく透明度が高いシリカ・アエロジェルを開発した。
(3)上記HPDとシリカ・アエロジェルを組み合わせたビーム試験を準備中である。

研究成果

• [文献書誌] T.Kawasaki et.al.: "MEASUREMENT OF THE SPATIAL RESOLUTION OF WIDE PITCH SILICON STRIP DETECTORS WITH LARGE INCIDENT ANGLE." IEEE Trans.Nucl.Sci.
• [文献書誌] Y.Saitoh et.al.: "PERFORMANCE OF A DOUBLE SIDED SILICON MICROSTRIP DETECTOR WITH A WIDE PITCH N SIDE READOUT USING A FIELD PLATE AND A MULTIP-STOP STRUCTURE." IEEE Trans.Nucl.Sci.
• [文献書誌] Hirokazu Ikeda,et.al.: "FRONTEND INTERFACE OF THE SVD READOUT SYSTEM FOR BELLE." IEEE Trans.Nucl.Sci.
• [文献書誌] Hirokazu Ikeda,et.al.: "COMBINED USE OF A FIELD PLATE AND NARROW P BARRIERS FOR A WIDE PITCH OHMIC SIDE READOUT OF THE BELLE DOUBLE SIDED SVD." Nucl.Instrum.Meth.A.
• [文献書誌] BELLE Collaboration: "BELLE PROGRESS REPORT : APRIL 1995-MARCH 1996." KEK-PROGRESS-REPORT-96-1-H,.
• [文献書誌] By Shoji Okuno et.al.: "CHARACTERIZATION OF AN ONO STACKED INSULATOR FILM FOR A SILICON MICROSTRIP DETECTOR." Nucl.Instrum.Meth.A.
• [文献書誌] By Hirokazu Ikeda et.al.: "POWER SUPPLY/GROUND RIPPLE REJECTION CAPABILITY OF THE SMA2SH PREAMPLIFTER ARRAY FOR A SILICON MICROSTRIP DETECTOR." Nucl.Instrum.Meth.A 381:178-180,1996.A381. 178-180 (1996)
• [文献書誌] By Hirokazu Ikeda et.al.: "RADIATION TOLERANCE FOR THE SMA2SH SERIES FRONTEND CHIPS FOR A SILICON MICROSTRIP DETECTOR." Nucl.Instrum.Meth.A 380:618-622,1996.A380. 618-622 (1996)
• [文献書誌] By T.Iijima et.al.: "AEROGEL CERENKOV COUNTER FOR THE BELLE EXPERIMENT." Nucl.Instrum.Meth.A 379:457-459,1996.A379. 457-459 (1996)
• [文献書誌] By S.K.Sahu et.al.: "MEASUREMENT OF RADIATION DAMAGE ON SILICA AEROGEL CERENKOV RADIATOR." Nucl.Instrum.Meth.A 382:441-446,1996.A382. 441-446 (1996)
• [文献書誌] By T.Nobori et.al.: "A PROTOTYPE DATA ACQUISITION SYSTEM FOR THE BELLE VERTEX DETECTOR." IEEE Trans.Nucl.Sci.43(1996)1795-1798.43. 1795-1798 (1996)