研究課題/領域番号 |
19H00692
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研究種目 |
基盤研究(A)
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配分区分 | 補助金 |
応募区分 | 一般 |
審査区分 |
中区分15:素粒子、原子核、宇宙物理学およびその関連分野
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研究機関 | 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構 |
研究代表者 |
坪山 透 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, シニアフェロー (80188622)
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研究分担者 |
山田 美帆 東京都立産業技術高等専門学校, ものづくり工学科, 助教 (90714668)
倉知 郁生 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, その他部局等, 特別教授 (00533944)
新井 康夫 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 特定教授 (90167990)
小野 峻 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 研究員 (60603157)
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研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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キーワード | 高エネルギー物理学実験 / SOIピクセルセンサー / 3次元回路積層 / ビームバックグラウンド低減 / センサー薄化 |
研究成果の概要 |
Super KEKB加速器の高度化が行われると、物理反応頻度が増えビームバックグラウンドが増加する。そのなかで物理解析能力をさらに向上するためピクセル検出器は信号検出能力と位置分解能を向上させる必要がある。 本研究では(1)各ピクセル内で高度なデータ処理をおこなうためLSIの3次元積層を行うこと、(2) 新しいpixel sensor 読み出し方式を開発すること、を目標とした。 その結果、最終年度までに(1)SOIで3次元LSI積層を完成しは99.7%以上の高効率で電気的接続を確認し、(2)新しい読み出し方式DuTiPを開発し評価をおこなった。DuTiP方式は今後も評価・研究を継続する。
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自由記述の分野 |
Particle physics experiment
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研究成果の学術的意義や社会的意義 |
SOIを用いた3次元積層技術でピクセルセンサに多彩な信号処理機能の実装が可能になる。特にSOIは約10μmの厚さで多層の積層が可能であり、センサー技術の向上に貢献可能である。 DuTiPは高ルミノシティの衝突型加速器で、大量のビームバックグラウンドがあっても、物理事象の信号を選択的に取り出す読み出し方式であり、タイマー回路/トリガ一致回路/ヒット読み出し回路を各ピクセルに実装し、読み出しに高速FIFOを組み合わせることでシミュレーションレベルでは100Mヒット/秒/cm^2の高バックグラウンド下でも物理信号の検出効率を99%以上に維持できる。将来の加速器実験でもこの方式は応用可能である。
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