LHC計画アトラス実験による素粒子物理の研究

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10044099
• 研究種目: 国際学術研究
• 応募区分: 共同研究
• 研究機関: 高エネルギー加速器研究機構
• 研究代表者: 近藤 敬比古 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (30150006)
• 研究分担者: 佐々木 修 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助手 (30178636) ; 岩崎 博行 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助教授 (40151724) ; 浅井 慎 広島工業大学, 電気工学科, 助教授 (40192926) ; 尼子 勝哉 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助教授 (50044772) ; 海野 義信 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助教授 (40151956)
• キーワード: 素粒子物理学 / LHC計画 / ヒッグス粒子の探索 / 超伝導ソレノイド / ニューオントリガー / 電子回路 / シリコン半導体飛跡検出器 / 解析ソフトウェアー

研究概要

当科学研究費補助金の援助を受けて推進しているLHC計画アトラス実験による素粒子物理の研究では、研究の最終目標であるヒッグス粒子の探索などの研究を行う実験装置「アトラス」の建設を国際協力で行う段階に入った.日本の研究者が建設を担当するすべての事喉で著しい進展があった.
日本が建設責任をすべて担う超伝導ソレノイドでは、12kmの超伝導ケーブル製造が完了し、もっとも重要なコイル巻も終了した.超伝導ソレノイドを冷却し運転するための液体ヘリウア制御系のシステム設計が完了した.ミューオントリガーチェンバーの試作は3回行われ、大量生産のためのノウハウの蓄積に大きな進展があり、2000年に大量生産開始のメドがついてきた.またトリガーチェンバーの検査設備も神戸大で完成しチェンバーの性能が確認された.またイスラエルと共同でチェンバーの高頻度状態でのテストを行い実験の環境下での運転可能性を確認できた.トリガーチェンバー用の電子回路のうち初段の集積回路が完成した.また後段の回路システム設計をほぼ終了した.シリコン半導体飛跡検出器センサーの開発研究は終了し大量生産の仕様が固まった.センサーを組み合わせて電子回路を載せるモジュールは試作品を製造し各種のテストを行った.ミューオン飛跡測定システムの時間差測定集積回路を0.3ミクロンルールのCMOSで試作しテストを行い次の設計に進んでいる.解析ソフトウエアー用シミュレーションのために新しい技術を用いた標準プログラムGEANT-4を開発し世界の研究者にリリースした.これを用いてアトラス実験の素粒子反応のシミュレーションソフトウエアーの構築に着手した.最新データ収集技術のテストのためギガビットイサネットのテストを関連業者と始めるメドがついた.シリコン検出器では米国と欧州で行っている電子回路の開発に遅れが出ており対策を講ずる必要がある他は、これらの建設作業はほぼ予定通り進行している.

研究成果

• [文献書誌] H.Fukui,M.Yoshida,Y.Miyazaki,Y.Fukatsu他: "Studies on ageing effects and rate dependence of Thin Gap Chambers" Nuclear Instruments and Methodes in Physics Research. A419. 497-502 (1998)
• [文献書誌] K.Amako,T.Sasaki: "測定器シミュレーターの国際協同開発(1)" パリティ. 13 No.03. 497-502 (1998)
• [文献書誌] K.Amako,T.Sasaki: "測定器シミュレーターの国際協同開発(2)" パリティ. 13 No.04. 70-74 (1998)
• [文献書誌] Y.Unno,H.Kitabayashi,B.Dick,T.他: "Evaluation of Radiation Damaged P-in-n and N-in-n Silicon Microstrip Detectors" IEEE Trans.Nucl.Sci.45. 401-405 (1998)
• [文献書誌] A.Gomez,Y.Unno,T. Ogsugi他: "Pulse height of MIPIS in an n-side solicon microstrip detector after proton irradiation with a fluence of 1x10^<**>16pcm^*(-2)" IEEE Trans.Nucl.Sci.45. 327-330 (1998)
• [文献書誌] Y.Iwata,T.Ohsugi,K.Fujita,他: "OPTIMAL P-STOP PATTERN FOR THE N-SIDE STRIP ISOLATION OF SILICON MICROSTRIP DETECTORS." IEEE Trans.Nucl.Sci.45. 303-309 (1998)
• [文献書誌] F.Albiol,R.Takashima,N.Tamura,S.Terada,他: "BEAM TEST OF THE ATLAS SILICON DETECTOR MODULES." Nucl.Instrum.Meth.A409. 236-239 (1998)
• [文献書誌] A.Yamamoto,Y.Makida,K.Tanaka,他: "Development towards ultra-thin supercinducting solenoid magnets for high energy phys-ics detectors" KEK-PREPRINT. 98-211. 1-6 (1998)
• [文献書誌] H.Fukui,M.Yoshida,Y.Miyazaki,Y.Fukatsu他: "Studies on ageing effects and rate dependence of Thin Gap Chambers" Nuclear Instruments and Methodes in Physics Research. A419. 497-502 (1998)
• [文献書誌] K.Amako,T.Sasaki: "測定器シミュレーターの国際協同開発(1)" パリティ. 13 No.03. 70-74 (1998)
• [文献書誌] K.Amako,T.Sasaki: "測定器シミュレーターの国際協同開発(2)" パリティ. 13 No.04. 70-74 (1998)
• [文献書誌] Y.Unno,H.Kitabayashi,B.Dick,T,他: "Evaluation of Radiation Damaged P-in-n and N-in-n Silicon Microstrip Detectors" IEEE Trans.Nucl.Sci.45. 401-405 (1999)
• [文献書誌] A.Gomez,Y.Unno,T.Ohsugi他: "Pulse height of MIPIS in an n-side solicon microstrip detector after proton irradiation with a fluence of 1x10^<**>16pcm^*(-2)" IEEE Trans.Nucl.Sci.45. 327-330 (1998)
• [文献書誌] Y.Iwata,T.Ohsugi,K.Fujita,他: "OPTIMAL P-STOP PATTERN FOR THE N-SIDE STRIP ISOLATION OF SILICON MICROSTRIP DETECTORS." IEEE Trans.Nucl.Sci.45. 303-309 (1998)
• [文献書誌] F.Albiol,R.Takashima,N.Tamura,S.Terada,他: "BEAM TEST OF THE ATLAS SILICON DETECTOR MODULES." Nucl.Instrum.Meth.A409. 236-239 (1998)
• [文献書誌] A.Yamamoto,Y.Makida,K.Tanaka,他: "Development towards ultra-thin supercinducting solenoid magnets for high energy phys-ics detectors" KEK-PREPRINT. 98-211. 1-6 (1998)