超伝導ソレノイド磁場内でのシリコン半導体飛跡検出器の開発と建設

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11207204
• 研究機関: 高エネルギー加速器研究機構
• 研究代表者: 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)
• 研究分担者: 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) ; 岩田 洋世 広島大学, 理学部, 助手 (20168579) ; 中野 逸夫 岡山大学, 理学部, 教授 (90133024) ; 池上 陽一 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助手 (20222862) ; 寺田 進 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助手 (70172096)
• キーワード: 高エネルギー物理学 / シリコン半導体測定器 / 超伝導電磁石 / 放射線耐性 / シリコンストリップセンサー / 運動量の測定 / 位置分解能 / LIIC

研究概要

本研究は、LIIC・ATLAS実験で期待される物理及び予期せぬ物理の発見に不可欠な反応から発生する全ての粒子の飛跡検出・視覚化及び磁場をかけての運動量の測定を行うための、内部飛跡検出器のソレノイド磁場を作る超電導電磁石及び高精度の飛跡検出及び運動量測定を行うシリコン半導体飛跡検出器の開発と建設を行う。超電導電磁石は、飛跡検出器の外に置かれる電磁カロリーメータの測定を悪化させないよう軽量・薄型構造を目指し、コイル部を薄くするだけで無く断熱のためのクライオスタットを液体アルゴン電磁カロリーメータと共用する設計で開発・建設する。シリコン半導体飛跡検出器では、反応点から発生する多数の粒子による放射線損傷に耐え得るシリコンストリップ測定器の開発とともに、必要となる大面積(全体で約31平方メートル、シリコン量で約62平方メートル)をカバーするための高精度シリコンストリップ測定器モジュールの開発及び日本分担の980モジュールの検査、第2層円筒シリンダー(直径80cm、長さ1.6m)へのモジュール設置方の開発・検査を行う。平成15年度に於いて、超電導ソレノイド電磁石では、コントロールシステム試験、サーマルロード試験、9KA励磁試験、安全試験、チムニー接続、アルミ冷却管溶接、液体アルゴンカロリーメータの真空容器との位置測定、真空容器内への設置、またシリコン半導体飛跡検出器の開発では、シリコン半導体センサー量産品の検査、銅/ポリイミド基材ハイブリッド基板量産品の検査、ASIC実装ハイブリッドの量産品の検査、シリコン半導体モジュール量産品の検査、を続行、円筒シリンダーへのモジュール設置ジグ(ロボット)の運転プログラムの詳細開発を行い、モジュール設置を行う英国オックスフォード大学に設置する。

研究成果

• [文献書誌] 加藤, 原, 海野, 他: "CONSTRUCTION OF THE ATLAS SEMI-CONDUCTOR TRACKER (SCT) BARREL MODULES IN JAPAN"Nucl.Instr.Meth.. A511. 132-135 (2003)
• [文献書誌] 海野: "ATLAS SILICON MICROSTRIP DETECTOR SYSTEM (SCT)"Nucl.Instr.Meth.. A511. 58-63 (2003)
• [文献書誌] 池上, 海野, 他: "Results of early phase of series production of ATLAS SCT barrel hybrids and modules"Proceedings of the 8th Workshop on Electronics for LIIC experiments. 116-120 (2002)
• [文献書誌] 近藤, 海野, 他: "Construction and Performance of the ATLAS Silicon Microstrip Barrel Modules"Nucl.Instr.Meth.. A485. 27-42 (2002)
• [文献書誌] 海野, 他: "Beamtest of Non-irradiated and Irradiated ATLAS SCT Silicon Microstrip Modules at KEK"IEEE Trans.Nucl.Scie.. 49. 1868-1875 (2002)
• [文献書誌] 近藤, 海野, 他: "Development of the Hybrid Structure for the Barrel Module of the ATLAS Slilcon-Microstrip Tracker"IEEE Trans.Nucl.Scie.. 49. 3278-3283 (2002)
• [文献書誌] 大杉, 海野, 他: "Development and application of semiconductor tracking detectors. Proceedings, 4th international symposium, hiroshima, Japan, march 22-25, 2000."Nucl.Instrum.Methods A466, North-Holland Publishing Co.. 243-425 (2001)