| 研究課題/領域番号 |
13640306
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
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| 研究機関 | 名古屋大学 (2002)
高エネルギー加速器研究機構 (2001) |
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研究代表者 |
飯嶋 徹 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (80270396)
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| 研究分担者 |
杉山 晃 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 助手 (80187674)
足立 一郎 高エネルギー加速答研究機構, 素粒子原子核研究所, 助手 (00249898)
住吉 孝行 東京都立大学, 大学院・理学研究科, 教授 (30154628)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2002
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| キーワード | エアロジェル / RICH / チェレンコフカウンター / マルチアノードPMT / HPD |
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| 研究概要 |
本研究では、将来のBファクトリー実験での応用を想定し、高屈折率シリカエアロジェルを幅射体とする衝突型加速器実験用リング・イメージング・チェレンコフ検出器(エアロジェルRICH)の開発研究を行った。その結果、以下の成果が得られた。
1.検出器原理性能の確認:マルチアノードPMT(浜松R5900-M16)及びフラットパネル型PMT(浜松H8500)を用いたテスト検出器を製作し、宇宙線・加速器ビームを使った性能試験を行った。エアロジェル中で輻射されたチェレンコフ光リングのイメージが鮮明に捕えられ、屈折率n=1.05、厚さ2cmの輻射体を用いた際のチェレンコフ角度分解能として約15mrad、通過粒子当たりの光量として約8個がた。これにより4GeV/cでのK/π分離性能は既に4σに達すると見込まれる。
2.光検出器に関する研究:実用化に向け、磁場中で動作可能な位置検出型光検出器としてハイブリッド型光検出器(HPD又はHAPD)の基本性能テストを行った。シングルフォトンの信号が明瞭に識別され、原理的に充分な性能を有することが確認された。
3.輻射体の性能改善:これまでのエアロジェルの製法は、n=1.03以下の低屈折率領域に最適化されており、これより高い屈折率領域では透過率が急激に悪化していた。エアロジェル調合時の原料であるSi-Oの低重合体の分子量一様性が製造元によって異なることや、調合時に使用する溶媒の種類に透過率が依存することがわかり、これらを最適化することで透過長を2倍以上に改善できることがわかった。
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