Development of a 3D total absorption calorimeter using energy spliting method

利用能量分裂法开发3D总吸收热量计

• 批准号: 20K03988
• 负责人: 小寺 克茂
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K03988/
• 关键词: カロリメータ; 荷電粒子検出器; シンチレーションファイバー; 光検出器; 高エネルギー物理学; 入射角; 高エネルギー物理学実験; カロリメーター; 高エネルギー実験; Kaon; split; 細分割全吸収型カロリメータ; energy splitting; 物質・反物質の対称性; KOTO; MPPC

1. 本実験の成果を活用する目的の中性Kaonの崩壊実験(KOTO)と共同で作成した 0.5x0.5mm^2scintillaton fiber を用いた粒子検出器を 2021年の５月に Kaon beam, muon beam に照射してデータを得ていたが，その不感率が 8% であるという結果を得た．この粒子検出器は長さ250 mm の0.5x0.5mm^2scintillaton fiber 288本を隙間なく平らに敷き詰めたもので，16本ずつの応答を１つの 3x3mm^2有感面積の光検出器で読みだしたものである．シンチレーションファイバーを並べて粒子の入射角の測定を試みる本研究の一環でもある．隙間なく敷き詰めてもファイバーには断面にして4% の不感断面（クラッド）があるので，検出器面をビームに対し 20度傾けておいた結果である．この結果をもって今後はファイバーの不感率を考察する．2. KOTO 実験は0.1Pa の高真空中に検出器を置く必要があるので，本実験の結晶シンチレータに使うための耐真空光電子増倍感を購入し，その性能調査に着手した．3. 昨年度準備したファイバー読み出し用小型光検出器は特殊な形状のため，それにあわせた読み出し基盤が必要である．このデザインを行った．4. 吸収層と薄いプラスティックシンチレータ層を席そうし，シンチレータを横方向に分割することで，粒子の入射角度を測定する技術を開発しているグループ（韓国，ソウル大学）と協力関係を作っている．かれらは深層学習方による解析法を開発しており，その方法を学び導入を試みている．

1. The results of this study were used to achieve the goal of neutral Kaon disintegration (KOTO) and jointly produced 0.5x0.5mm^2 scintillaton fiber. The particle detector was used in May 2021. Kaon beam, muon beam was irradiated and the sensitivity rate was 8% The particle detector has a length of 250 mm and a 0.5x0.5mm^2 scintillaton fiber 288. The gap between the particles is 16. The gap between the particles is 1. The area of the particle detector is 3x3mm^2. A study on the determination of incident angles of particles in the system was carried out. The gap between the detector surface and the sensor surface is less than 4% of the non-sensitive surface. The results of this investigation are as follows: 1. KOTO has been established in the high vacuum of 0.1Pa and the detector is required to be set up. The crystal structure of KOTO has been established in this paper. The vacuum resistance photoelectron enhancement has been purchased. The performance investigation has been started. Last year's preparation for the use of small optical detectors is necessary for special shapes. 4. The absorption layer is thin and the particle incidence angle is measured in the horizontal direction. The deep learning method is developed by analyzing the method, and the learning method is introduced into the method.

项目成果

Korea University(韓国)

高丽大学（韩国）