| 研究課題/領域番号 |
23000002
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
山本 均 東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (00333782)
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| 研究分担者 |
藤井 恵介 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, 准教授 (30181308)
川越 清以 九州大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (40183785)
宮本 彰也 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, 准教授 (50174206)
山下 了 東京大学, 素粒子物理国際研究センター, 准教授 (60272465)
竹下 徹 信州大学, 理学部, 教授 (70154995)
杉本 康博 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, 講師 (70196757)
佐貫 智行 東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (70323491)
杉山 晃 佐賀大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80187674)
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| 研究期間 (年度) |
2011-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 国際リニアコライダー / 素粒子検出器 / 半導体検出器 / 電子デバイス / ヒッグス粒子 / ネットワーク / 素粒子の標準理論 |
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| 研究概要 |
反応点検出器では、ピクセルサイズが６μｍの小型のＦＰＣＣＤの試作を行い動作確認を行った。さらに62.4mmx12.3mmという大型ＦＰＣＣＤの開発にも成功した。また、ＦＰＣＣＤの多チャンネル高速読出しのための回路システムを開発した。電磁シャワーカロリメータでは、シンチレータセンサー部と光センサーを搭載した読み出し回路基板の一体化を行い、テスト機を製作した。さらにこれをDESY研究所の電子ビームを用いて性能検証を行った。ハドロンシャワーカロリメータでは、シンチレータストリップによる新型のハドロンカロリメータの提案を行いシミュレーションによりその性能を検討した。シリコンカロリメータでは、シリコンパッドセンサーについて、様々な改良を加えたものを試作・評価を行うとともに、赤外レーザーを用いた検査システムを立ち上げ、シリコン電磁カロリメータ技術プロトタイプのビームテストをDESYで行った。ハイブリッド電磁カロリメータについて、シミュレーションによるジェットエネルギー分解能の評価を行った。飛跡再構成では、汎用カルマン・フィルターを使用して、分解能、飛跡検出効率の両方において有意な改善に成功した。さらにILD実機における非均一磁場中での飛跡再構成に向けて、分割ヘリックス飛跡モデル概念によるカルマンフィルター・アルゴリズムを開発し対応するクラスをKalTestパッケージに試験実装した。
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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
反応点測定器は平成２３年度に未達成であった６μm角ピクセルのＦＰＣＣＤの開発に成功し、当初からの予定であった大型ＦＰＣＣＤの開発にも成功した。シンチレータカロリメータでは改良型光センサーの製造に遅延があり少々の遅れをもたらているが、シリコンカロリメータは国際協力・企業との協力のもと、シリコンパッドセンサーの改良と低コスト化が進んでいる。また、ハイブリッド電磁カロリメータの検討内容はILD詳細基本設計書に盛り込まれた。飛跡検出ソフトウェアは当初の計画以上に進んでいる。
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| 今後の研究の推進方策 |
電磁シャワーカロリメータでは、シンチレータセンサー部と光センサーを搭載した読み出し回路基板の一体構造の性能検証で残っている問題の解決。ハドロンシャワーカロリメータでは、ストリップシンチレータのサイズの最適化をおこなう。シリコンカロリメータでは、引き続き、シリコンパッドセンサーおよび技術プロトタイプの試作・評価とシミュレーションによる最適化を進めるとともに、センサーの大量検査システムの設計・試作を行う。飛跡再構成では、試験実装した分割ヘリックス飛跡モデル概念による非一様磁場中での飛跡フィットアルゴリズムを実装最適化してビーム試験データ解析への応用を試み、TPC以外の飛跡検出器も実装して飛跡検出器全体としての性能試験を行う。反応点測定器では、ＦＰＣＣＤに関してはピクセルのさらなる小型化、大型プロトタイプの薄型化のためのＲ＆Ｄを続け、周辺エレキの開発およびラダーの開発を開始する。
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