2019 年度研究成果報告書

ストリップ型シリコン検出器と超伝導磁石を用いたミュオンラジオグラフィーの新展開

研究課題

PDF

研究課題/領域番号	18K13619
研究種目	若手研究
配分区分	基金
審査区分	小区分17030:地球人間圏科学関連
研究機関	九州大学
研究代表者	音野瑛俊九州大学, 先端素粒子物理研究センター, 助教 (20648034)
研究期間 (年度)	2018-04-01 – 2020-03-31
キーワード	ミュオンラジオグラフィー / ストリップ型シリコン検出器
研究成果の概要	ミュオンは素粒子標準模型における第2世代の荷電レプトンであり、電子の約200倍の質量を持つ。物質に対する高い透過力を利用し、宇宙から飛来する宇宙線と大気の相互作用で生成したミュオンを利用した構造物の透視（ミュオンラジオグラフィー）が発展してきた。本研究はストリップ型シリコン検出器を可搬型の超伝導磁石と組み合わせ、ミュオンの運動量情報を利用してミュオンラジオグラフィーの背景事象の除去や角度分解能の向上することを提案した。そしてストリップ型シリコン検出器を用いた飛跡検出器を作成し、安定した運転に成功した。
自由記述の分野	素粒子実験
研究成果の学術的意義や社会的意義	シリコン検出器や超伝導磁石は構造の複雑さなどのために、これまでミュオンラジオグラフィーへの積極的な利用は検討されてこなかった。そこで素粒子実験分野でのこれまでの経験を生かし、既に開発されたシリコン検出器や超伝導磁石のスペアを駆使することで、ミュオンラジオグラフィーに新たな展開を提示した。本研究ではシリコン検出器の支持構造、冷却、電源、制御、データ取得システムを新たに開発した。今後の発展の基礎となる研究といえる。