原子核中に生成されたベクター中間子の吸収過程の解明

2014 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 26400291
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 堀田 智明 大阪大学, 核物理研究センター, 助教 (30332745)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 光中間子生成 / ベクター中間子 / シリコンストリップ検出器

研究実績の概要

本研究では, 高エネルギーガンマ線ビームを照射した標的から放出される複数の陽子を精度良く測定するための, シリコンストリップ検出器を中心とした検出器系を構築し, 原子核中に生成されたベクター中間子が周囲の核物質に吸収される過程の観測を目指している.
今年度は当初シリコンストリップ検出器本体の製作を予定しており, 詳細な設計について検討したところ, 研究計画時に予定していた検出器構成では製作費用が想定を上回る事, また, シリコンストリップセンサーに直結する信号読み出し用回路系の製作方法や配置方法についてさらに工夫とテストが必要な事が明らかになった. そのため, 今年度は当初の予定通りにシリコンストリップ検出器を製作するまでに至らず, 今年度は予算の範囲内で目的とする物理的成果を達成するための実験の再検討及び検出器の再検討を行った.
結果として, 当初使用を予定していた両面シリコンストリップ検出器を片面シリコンストリップ検出器に置き換える事, この検出器が測定可能な角度の範囲を再検討することにより, 当初の目的とする物理的成果を達成することが可能であるとの見通しが得られた. この再検討, 再設計の結果に基づき, 翌年度以降検出器の製作を行い実験を行う予定である.
検出器系の開発としては, 検出器の信号を処理し記録するデータ収集システムの開発に着手した. 既存のテスト用検出器とデータ収集回路をベースに性能の評価を行い. 本実験に向けてデータ収集回路上での波形処理やデータ選別によるデータ収集速度および効率の向上を目指す予定である.

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

当初の計画では, 初年度末までにシリコンストリップ検出器を製作し, 実験実施に向けて準備を進める予定であったが, 製作に向けて具体的な検討を行ったところ当初の計画のままでは予算内で検出器の製作が困難であること, 既存の実験装置と組み合わせる際の検出器の配置方法等について再検討が必要であることが明らかになった. その結果として当初年度内に終了する予定であった検出器の製作を計画通り達成することができなかった点で計画の進行はやや遅れている. 来年度前半を目途に検出器の製作を行い, 最終的に目的が達成されるよう努力したい.

今後の研究の推進方策

本年度中に製作予定であったシリコンストリップ検出器を来年度に製作し, 実験実施に向けて準備を進める. シリコンストリップ検出器に直結する信号読み出し回路は, その回路基板部分を通過する粒子も測定の対象であり, 粒子の多重散乱により測定精度が悪化することから, 出来るだけ物質量の少ない回路基板を採用する. 我々の検出器でこの様な回路基板を採用するのは初めての試みであることから, 製作, 検出器全体の組み立て, 他の検出器との組み合わせには慎重な検討とテストが必要であり, 来年度中には検出器及び信号読み出し回路としての性能評価を, テスト用のビームを用いて行う計画である. 並行してデータを処理記録するデータ収集システムを構築し, 本実験に向けた実験セットアップを完成させる予定である.

次年度使用額が生じた理由

当初本年度中に製作する予定であったシリコンストリップ検出器について, 当初の計画から検出器の構成や設計を再検討の必要性が明らかになり, 検討に時間を要したことから当初の計画通りに検出器を購入することが出来なかったため.

次年度使用額の使用計画

設計変更後のシリコンストリップ検出器を次年度製作する. 研究計画の中ではこの検出器の予算が大きな割合を占めており, この検出器製作により研究全体が遅延なく進む様努める予定である.