| 研究課題/領域番号 |
20H05638
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
中條 達也 筑波大学, 数理物質系, 講師 (70418622)
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| 研究分担者 |
三明 康郎 筑波大学, 数理物質系(特命教授), 特命教授 (10157422)
Novitzky Norbert 筑波大学, 数理物質系, 助教 (30842570) [辞退]
稲葉 基 筑波技術大学, 産業技術学部, 准教授 (80352566)
杉立 徹 広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 名誉教授 (80144806)
下村 真弥 奈良女子大学, 自然科学系, 准教授 (70555416)
蜂谷 崇 奈良女子大学, 自然科学系, 准教授 (10589005)
大山 健 長崎総合科学大学, 工学研究科, 教授 (10749047)
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| 研究期間 (年度) |
2020-08-31 – 2025-03-31
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| キーワード | 量子色力学 / カラーグラス凝縮 / クォーク・グルーオン・プラズマ / 電磁カロリメータ / 前方物理 / LHC 加速器 / ALICE 実験 / シリコン検出器 |
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| 研究実績の概要 |
2022 年度は、TDR (Technical Design Report) 策定に向けて、日本グループが FoCal検出器の試作器を製作し、その性能評価実験を様々な加速器を用いて行なった。
まず日本グループとグルノーブルLPSC と共同でFoCal-E pad 試作器を製作した。その後、本試作器のテストビーム実験を、CERN PS 加速器のテストビームラインを用いて実施した。その結果、電子ビーム 1-2 GeV/c でおおむね所定性能を有していることを確認するとともに、4GeV/c 以上からTOT による読出しを必要とすることが分かった。続いてCERN SPS（Super Proton Synchrotron）が供する高エネルギー・ハドロンビーム及び電子ビームを使って実験を実施した。40-300 GeV/c 電子ビームに対するエネルギー分解能や、20-350GeV/c ハドロンビームを使った最小電離粒子 MIP (Minimum Ionizing Paricle) に対する応答の評価した。その結果、所定の性能を有していることが分かった。3月には、理研 RANS を利用して、シリコンパッドセンサの２回目の中性子照射試験もおこなった。さらに 2 月では、東北大学 ELPH においてテストビーム実験を行った。FoCal-E PAD のバイアス電圧依存性・温度依存性の測定、およびn-type シリコンセンサーの中性子照射による影響を調べた。その結果、温度によらずほぼ一定の位置にMIP ピークが観測され、55°C 程度の環境下までなら、温度によらず同性能を持つことが分かった。これらの結果は、LHCC 国際委員会に提出する TDR に反映される。2023年1月、中條は FoCal プロジェクトの共同代表を務めることとなった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
試作器を製作し、その性能評価実験を行い、所定の性能を有していることが確かめられた。これは建設に向けた大きな進展である。さらに本代表は、 FoCal プロジェクトの共同代表を務め、本国際プロジェクトをリードしている。国内外の発表においても、本グループが主導しており、国際ワークショップも３月に主催した。
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| 今後の研究の推進方策 |
2022年に行なった様々な実験結果を評価し、Technical Design Report (TDR) にまとめ、LHCC 国際委員会に提出し、2023年度末における承認を目指す。同時に、得られた結果を投稿論文としてまとめる。FoCal 日本グループのさらなる拡大を進め、日本が主導する国際プロジェクトとしての地位なものにする。その上で、最終試作器の製作、マスプロダクションの準備を進める。
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