研究課題
基盤研究(B)
LHC加速器ALICE実験に導入する高性能光子検出器PHOton Spectrometer(略称PHOS検出器)の読み出し系システム開発を行った。PHOS検出器は約2万チャネルの検出素子からなる電磁カロリメータであり、エネルギー分解能及び2粒子分離分解能の双方に世界最高分解能を実現する。検出素子は最新鋭の鉛タングステン酸(PWO)結晶とわが国の最先端技術を誇るアバランシェダイオード(APD)光学素子から構成する。APD素子の仕様策定を完了し、300個レベルの製造に対する性能評価を実施した。前置増幅器の試作機を国内2社で製作し性能評価を行った後、選定した1社により600個の実証版を制作した。これらを用いて256チャネル実証機を組み上げ、平成16年及び17年にCERN研究所PSおよびSPS加速器において1〜150GeVビームを使った性能評価実験を実施した。実証機は期待通りの性能を挙げ、APD素子および前置増幅器の開発は完了し、平成16-17年には第1モジュール建設に必要な4000個の前置増幅器(広島大v.3)を国内製作した。波形整形機能、数値化機能、トリガー機能、データ送信機能を搭載したFEE回路基板の設計及び試作開発は量産を担当する中国・華中科技大学及び華中師範大学と協力して行った。原型機試験及び最終仕様策定を経て平成17年6月、研究代表者・杉立徹は読み出し系技術審査会に提案側発表者メンバーとして臨んだ。平成17年10月、技術審査を無事通過した。その結果、読み出し系システムは最終仕様と承認され、本研究課題の最終目標を完遂するとともに、PHOS検出器製作開始への全ての準備を整えることに成功した。本研究成果を踏まえ、PHOS検出器製作とALICE実験に於けるフォトン物理推進を掲げた特別推進研究の平成18年度発足を申請した。
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AIP, Proceedings of the Particles and Nuclei International Conference (PANIC05), Santa Fe, NM, OCT.24-28, 2005 (印刷中)
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 550
ページ: 169-184
AIP, Proceedings of the Particles and Nuclei International Conference (PANIC05), Santa Fe, NM, Oct. (in print)
ページ: 24-28
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A550
