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2010 年度 実績報告書

スペース実験用カロリメータの大ダイナミックレンジ読み出しシステムの実証化研究

研究課題

研究課題/領域番号 21540297
研究機関横浜国立大学

研究代表者

片寄 祐作  横浜国立大学, 工学研究院, 特別研究教員 (90323930)

研究分担者 柴田 槇雄  横浜国立大学, 工学研究院, 教授 (50018016)
キーワードASIC / ハイブリッドIC / フォトダイオード / 結晶シンチレータ / フロントエンド回路 / ワイドレンジ信号読み出し
研究概要

本年度は、フォトダイード(PD)、アバランシェフォトダイオード(APD)パッケージの性能評価とワイドレンジ読み出し回路開発を実施した。前者については、APD(浜松ホトニクスS8664-1010)とPN接合型PD(S1227-33BR)を同じセラミック台に実装したジュアルフォトダイードを新たに製作し、感度特性、暗電流ノイズ、温度特性、放射線耐性等をシステマティックに評価した。また各センサーについてシンチレータ光と荷電粒子に対する感度を比較するためCERN(スイス)のSPSビームを用いた加速器実験を実施した。この結果については現在解析中である,後者については,JAXAによって新たに開発された超低ノイズハイブリッドIC(HIC)のノイズ特性、温度特性、放射線耐性等を評価した。更にHICと2段の波形整形回路を用いたワイドレンジ信号読み出しシステムと、PWO結晶シンチレータ、フォトダイオードパッケージと合わせて用いることにより1粒子から10^6粒子までの測定できる事を確認した。これとは別に、測定レンジをより広くした新しい専用IC(ASIC)開発を行った。開発したASICは最大20pC程度までのレンジを保有するチャージアンプと各アンプについて4系統のゲインの異なる波形整形、サンプルホールド回路、ウィルキンソン型ADCで構成されており、台湾UMC社の0.25μmCMOSプロセスによって製作した。現在試験基板を製作し、性能評価中である。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2011 2010 2009

すべて 学会発表 (7件)

  • [学会発表] CALETのためのCERN-SPSビーム実験報告2011

    • 著者名/発表者名
      赤池陽水、片寄祐作, 他
    • 学会等名
      日本物理学会第66回年大会
    • 発表場所
      新潟大学
    • 年月日
      2011-03-26
  • [学会発表] CALET-TASCのAPD/PD用前置回路2011

    • 著者名/発表者名
      伊藤大二郎、片寄祐作, 他
    • 学会等名
      日本物理学会.第66回年大会
    • 発表場所
      新潟大学
    • 年月日
      2011-03-26
  • [学会発表] WDAMP : Wide Dynamic range Amplifier ASIC 開発2011

    • 著者名/発表者名
      片寄祐作, 他
    • 学会等名
      オープンソースコンソーシアム ワークショップ
    • 発表場所
      長崎総合科学大学
    • 年月日
      2011-02-01
  • [学会発表] CALET:全吸収型カロリメータ(TASC)読み出しシステム2011

    • 著者名/発表者名
      片寄祐作, 他
    • 学会等名
      宇宙科学シンポジウム
    • 発表場所
      神奈川県・宇宙科学研究所
    • 年月日
      2011-01-07
  • [学会発表] CALET-全吸収型カロリメータの読み出しシステム開発2010

    • 著者名/発表者名
      伊藤大二郎、片寄祐作, 他
    • 学会等名
      日本物理学会2010年秋季大会
    • 発表場所
      九州工業大学
    • 年月日
      2010-09-11
  • [学会発表] ワイドダイナミックレンジアンプの開発2010

    • 著者名/発表者名
      片寄祐作, 他
    • 学会等名
      オープンソースコンソーシアム ワークショップ
    • 発表場所
      茨城県・高エネルギー加速器研究機構
    • 年月日
      2010-07-01
  • [学会発表] CALET全吸収カロリメータに用いるPD/APDシステムの開発2009

    • 著者名/発表者名
      清水雄輝、片寄祐作, 他
    • 学会等名
      日本物理学会2009年秋季大会
    • 発表場所
      九州工業大学
    • 年月日
      2009-09-13

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公開日: 2012-07-19  

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