| 研究課題/領域番号 |
25400305
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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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 |
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研究代表者 |
上原 貞治 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 (70176626)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 衝突型加速器 / 電磁カロリメータ- / ルミノシティ |
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| 研究概要 |
高速応答をするゼロ度ルミノシティモニターの、実機としても使う予定の検出器を製作した。内部に光学的に独立した２つの空間があるアルミ合金製の検出器体ケースを製作し、その空間のそれぞれにプラスティックシンチレータとクォーツ結晶チェレンコフ輻射体を入れた。プラスチックシンチレータとクォーツ結晶チェレンコフ輻射体はいずれも本研究で新たに作った物で、最大長60mmの平行六面体の形状をしている。
上記検出器には、光電子増倍管２本が接続されている。動作試験で、宇宙線による信号がそれぞれから同時に検出された。この検出器が同時信号を速い応答で与えることが確認された。
また、無機結晶シンチレータ（LGSO)のテストを開始した。LGSOについては、まずは小さいサイズ（平行六面体で２立方センチメートル）のものをメーカーに製作してもらって使っている。基本的な応答性質については、こちらについても宇宙線で確認できた。また自己放射による発光についても確認できた。次の段階では、上記の検出器体ケースに入れるフルサイズのものを作って、初期の加速器運転下で使用する予定である。
並行してデータ収集系の開発もしている。これについては、アナログ信号処理回路の開発および新型TDCモジュールの性能の確認とプログラム開発を進めている。特に、本研究に使えるTDC読み出しプログラムを開発し、実際のデータ収集に近い条件設定でTDCの性能評価を行った。その結果、TDCと読み出し系の機能、TDCの時間分解能、データ転送能力などに、良い見通しを得ている。
ゼロ度ルミノシティモニターをSuperKEKB加速器の周辺に設置する場合に向けた場所の選定や加速器のシミュレーションについて、加速器関係のエキスパートの研究者と共同で研究を進めている。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
３種類の検出器体からなる検出器本体を作製し、それぞれ応答性能を確認して一通りの性能は理解しつつある。また、信号処理系のアナログ回路も実用になる物の開発が出来た。さらに、データ収集系のハードウェアTDCはすでに存在しており、ソフトウェアも開発中のものが存在する。また、そのソフトウェアで、すでにTDCの性能評価を行って良い見通しを得ている。
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| 今後の研究の推進方策 |
開発した検出器を実際の計測読み出し装置（おもにTDC)に接続して、性能評価をする。それに関する、データ収集とデータ表示のソフトウェアを高性能化し、加速器運転時において実用化をする。
無機結晶シンチレータ（LGSO)の性能評価を行い、その実機用の検出体を製作し、検出器体に組み込む。
実機用の検出器には放射線遮蔽が必要なので、その開発研究の製作を行う。同時に、これに必要な、実際の設置に向けた研究と設置作業（加速器シミュレーション、検出器や信号伝送線などの配備に関すること）を行う。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
無機結晶シンチレータのテスト用の小型のものが当初の考えていたよりも多少安価で作製できたために、剰余が生じた。また、年度末に、学会出張のための旅費を使用して、その算定においても剰余の端数が生じた。
これらの剰余は、次年度使用額として、おもに、本実験用に製作する予定のより大型の無機結晶シンチレータの費用に充てるのが適切である。
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