| 研究課題/領域番号 |
25400312
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
中川 格 国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器研究センター, 専任研究員 (60505668)
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| 研究分担者 |
今津 義充 国立研究開発法人理化学研究所, その他部局等, 研究員 (20593677) [辞退]
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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 | トリガー回路 / シリコン検出器 / 電子回路 / 原子核実験 / 検出器 / FPGA / クォークグルーオンプラズマ / ２粒子相関 |
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| 研究実績の概要 |
クォーク・グルーオン・プラズマ(QGP)現象は重イオン同士の高エネルギー衝突のみで観測されると長年考えられてきたが、近年これが陽子同士の衝突など小さな衝突系でもQGPを示唆する現象がLHCで観測された。この現象は終状態に高多重度となる事象で観測される。この現象の検証をRHIC-PHENIX実験で行うために高多重度トリガーを開発した。2014年度にPHENIXの前方前置飛跡検出器(FVTX)の読み出し回路上で、ヒット情報を元に粗いトラッキングを行い、そのトラック数が多い場合にトリガーを発行するアルゴリズムを開発し回路のFPGAに搭載した。2015年における実験で初稼働し高多重度トリガーとして実用化に成功した。この年の陽子-陽子衝突実験において、500億の高多重度事象を取得した。Minimum Bias(MB)トリガーで取得した高多重度事象に比べて、これは100倍の統計量に相当する。この成功を受けて、研究代表者は2015年秋に行われたQuark Matter国際会議（QGP分野の最高権威会議）にて、新トリガーのパフォーマンスを口頭発表した。
データ取得後は精力的に解析を進めているが、重イオン衝突実験で用いられてきた従来の解析手法では、QGPを示唆する兆候は見られていない。しかし陽子-陽子衝突実験では重イオン衝突実験とは実験条件が違うため、現在はそれらの補正に取り組み、その上での再評価を目指している。本トリガー開発や性能評価をまとめることで、学士5名、修士1名が学位を取得しており、博士課程1名が博士号の取得を目指し解析中である。
尚本装置は高多重度トリガーとして開発したが、低多重度を条件としてトリガー発行させることで、MBトリガーとして今年2016年の低エネルギー衝突実験で稼働中である。トリガーを開発する上で、容易にトリガー条件を変更可能な設計をしたために、このような汎用性を持ちPHENIX実験全体の利益に大きな貢献をしている。
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| 備考 |
(1)のURLにはPHENIX共同実験者が情報を共有できるように、トリガーの仕組みや稼働方法のマニュアルなどが記載されている。（パスワードアクセス規制）
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