2012 Fiscal Year Annual Research Report
大面積・半導体チェレンコフ・カメラの開発研究とその実証
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23244051
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
田島 宏康 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 教授 (80222107)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 宇宙線 / 宇宙物理 / 素粒子実験 / 放射線 |
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| Research Abstract |
平成23年度は4x4のMPPCモジュールの性能試験を実施し、期待通りの性能が出せることを確認した。平成24年度は、さらに紫外領域で検出効率のよいMPPCを入手し、その性能試験を引き続き実施したが、期待する改善は見られなかった。さらに、昨年の試験では、MPPCからの信号の立ち上がり時間が、想定外に長かったが、読み出し電子回路を改良することで短縮に成功した。MPPCの基礎特性の温度依存性を測定し、運用環境で予想される温度範囲での最適化条件を決定し、その場合の性能を計算したところ、クロストークが問題となることが判明した。製造メーカーと協力し、クロストークを1/5以下に改善したMPPCを開発中である。
一方で、高密度のMPPCからの電気信号を処理するための集積回路の開発も並行して実施した。昨年度は、集積回路の設計に不具合があったため、今年度は改良した集積回路を製造し、その性能評価を行い、所定の仕様を満足していることを確認した。さらに、カメラモジュールに必要な電子回路基板を製作した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
MPPCの開発においては、光検出効率が想定より良かったため、国際共同実験であるCTAでの初期設計に採用され、順調に進んでいる。紫外領域でさらなる改良をねらったMPPCの性能は期待通りではなかったが、異なる方法での改良を検討している。また、今年度の測定でクロストークが問題となることが判明したが、それを1/5以下に改善する目途が立ち、開発中である。
一方で、集積回路の開発では、一部に設計の不具合があり再設計となったが、全体の計画では、1度の再設計は想定されており、再設計後の集積回路は所定の使用を満足することを確認されたため、計画の遅れにはなっていない。現在、この集積回路を搭載した電子基板の製作も終わり、モジュールでの試験ができる状態となっている。
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| Strategy for Future Research Activity |
MPPCの開発においては、さらに光検出効率を改善するための開発を継続し、性能の向上を図る。また、赤色の光は、バックグランドに寄与するため、赤色の光への感度を下げる開発の方向性も検討する。さらにMPPCの信号を後ろから読み出せる機構を設け、有効領域の割合を向上させる開発に着手する。
集積回路の開発では、仕様を満足する設計を確認したが、さらにトリガー性能の向上をねらった改良を検討する。MPPCを搭載したモジュール試験を実施し、実用上の性能を検証する。
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