| 研究課題/領域番号 |
25287056
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
さこ 隆志 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 助教 (90324368)
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| 研究分担者 |
伊藤 好孝 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 教授 (50272521)
増田 公明 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 准教授 (40173744)
毛受 弘彰 名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (10447849)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 高エネルギー宇宙線 / LHC / ハドロン反応 |
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| 研究概要 |
シリコンピクセル検出器の読み出し回路の設計を行い、試験用基板を製作した。
シリコンピクセル検出器の読み出し試験には、Astro-H SGD検出器で実績のあるVATAチップ（IDEAS社）を採用した。VATAチップの制御にはFPGA回路を用い、FPGA回路の制御と計算機とのデータ送受信にはKEKが開発した SiTCPを利用することにした。これらの基本構成要素に加えて、各チップへの電源供給ラインとシリコンピクセル検出器への高圧供給ラインを含めた専用基板をGND社とともに開発した。基板は年度後半に納品され、電源系から基本的な動作試験を開始した。基板とシリコンピクセル検出器、およびVATAチップ間を配線するために、名古屋大学太陽地球環境研究所が所有するボンディングマシンの調整も行った。
シリコンピクセル検出器は、基礎試験時にはAstro-H用 3.2mmピッチのものを利用する。一方で、ガンマ線可視化カメラ用の2mmピッチの検出器の生産が始まっており、将来の理想的な検出器を見越して、試験用に２枚の検出器を購入した。
イタリア・カターニア大学で開催されたLHCfグループのミーティングに参加し、シリコン検出器を用いたLHCf実験の将来計画について広く議論を行った。また、LHC forward physics working groupに参加し、将来の酸素原子核衝突の実現にむけてCERN Yellow Reportの作成に参加している。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
当初の予定では、試験基板を用いて宇宙線ミュー粒子の軌跡を確認する予定であったが、まだそこには達していない。データ読み出しにSiTCPを利用するための検討に時間を要した。基板は完成しており、次年度早期に達成できる予定である。SiTCPを用いたことで、今後の実験を効率的にすすめることができ、遅れは取り戻すことができる。
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| 今後の研究の推進方策 |
実験については、宇宙線ミュー粒子の軌跡を測定する、タングステンを加えたカロリーメータを作成し、CERN SPS加速器で高エネルギーシャワーを測定する、という方針で推進する。当初の予定では、26年度にHIMAC加速器でビーム試験をする予定であったが、26年度のLHCf実験のための SPS加速器ビームタイムにあわせて、平行して試験測定を行える予定である。
シミュレーションに基づく研究は、当初の予定通り推進する。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
購入予定であった試験用シリコンピクセル検出器にかわる高分解能の新製品が開発中であった。本製品が完成した場合、性能によっては試験だけでなく、実際のLHCでの測定でも利用できる可能性があるため、選定の見極めを行った。読み出し回路が完成する年度末にあわせて、新製品を２枚のみ購入し、すぐに読み出し試験をはじめられるように準備した。
２６年度始めに早期に新ピクセル検出器の試験を行い、十分な性能が得られればカロリーメータ製作にむけて10枚程度購入する。性能が悪い場合は当初試験用に購入を検討していた旧モデルで研究をすすめる。昨年度と今年度前半は選定と試験を慎重にすすめているが、その先の量産で計画を早くすすめることが可能である。
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