Development of monolithic type pixel detector to search for axion like particle

开发单片式像素探测器来寻找轴子类粒子

• 批准号: 20K04004
• 负责人: 田窪 洋介
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: High Energy Accelerator Research Organization
• 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-20K04004/
• 关键词: モノリシック型ピクセル検出器; シリコン・ゲルマニウム技術; 新粒子; FASER; LHC; アクシオン; シリコンピクセル検出器; 新粒子探索; ピクセル検出器; モノリシック; FASER実験

本研究は、2022年から欧州原子核研究機構(CERN)で開始したFASER実験において、アクシオン的粒子(ALP: Axion Like Particle)を探索するためにシリコン・ゲルマニウム(SiGe)-BiCMOSモノリシック型ピクセル検出器を用いた前段シャワー検出器の開発を目指している。本科研費で行う研究事項は、「ピクセル検出器に使用する基板類の開発」と「データ収集システム用ソフトウェアの開発」によって前段シャワー検出器を実現させることである。令和4年度の研究実績の概要は以下のとおりである。* ピクセル検出器に使用する基板類の開発：前段シャワー検出器では、6センサーをフレキシブル基板（モジュール基板）に接着してモジュールとし、12モジュールを使用して1レイヤーとする。各モジュールにはピッグテールと呼ばれるフレキシブル基板が接続される。そして、ピッグテールをデータ収集システムや電源に接続するためのインターフェース基板を使用する。本研究では、モジュール基板、ピッグテール、インターフェース基板の開発を行う。令和4年度はモジュール基板とピッグテールのプロトタイプを製造した。そして、プロトタイプ・センサーとこれらの基板を用いてプロトタイプ・モジュールを作成し、性能評価試験を行った。その結果、これらの基板は当初の性能を達成していることが分かり、令和5年度に実機用の基板類を開発することになった。* データ収集システム用ソフトウェアの開発：前段シャワー検出器の開発のために、モジュールやレイヤーを試験するためのデータ収集システムの開発を行う必要がある。本科研費では、システム制御を行うためのソフトウェアを開発する。令和4年度は、プロトタイプ・モジュールを試験するためのソフトウェアを開発し、性能評価試験に使用した。

This study は, 2022 か ら European nuclear research (CERN) で start し た FASER be 験 に お い て, ア ク シ オ ン particles (ALP: Axion Like Particle) を explore す る た め に シ リ コ ン · ゲ ル マ ニ ウ ム (SiGe) - BiCMOS モ ノ リ シ ッ ク type ピ ク セ ル 検 extractor を with い た front シ ャ ワ ー 検 extractor の open 発 を refers し て い る. This KeYanFei で は う research matters, "ピ ク セ ル 検 extractor に use す る substrate class の 発" と "デ ー タ 収 set シ ス テ ム with ソ フ ト ウ ェ ア の 発" に よ っ て in シ ャ ワ ー 検 extractor を be presently さ せ る こ と で あ る. A summary of the <s:1> research achievements <e:1> in the fourth year of the Reiwa era とお とお である. * ピ ク セ ル 検 extractor に use す る substrate class の 発 : open the front シ ャ ワ ー 検 extractor で は, 6 セ ン サ ー を フ レ キ シ ブ ル substrate (モ ジ ュ ー ル substrate) に then し て モ ジ ュ ー ル と し, 12 モ ジ ュ ー ル を use し て 1 レ イ ヤ ー と す る. Each モジュ, モジュ, に, に, ピッグテ, と, と and ばれるフレキシブ. The が substrate is connected to 続される. そ し て, ピ ッ グ テ ー ル を デ ー タ 収 set シ ス テ ム や power に meet 続 す る た め の イ ン タ ー フ ェ ー ス substrate を use す る. This study developed を row う on で う, モジュ モジュ ス ス substrates, ピッグテ ピッグテ ス, and <s:1> タ タ フェ フェ ス ス ス. In the fourth year of the Reiwa era, the production of <s:1> モジュ モジュ <e:1> <s:1> base plate とピッグテ <e:1> <s:1> プロトタ プを プを was carried out. そ し て, プ ロ ト タ イ プ · セ ン サ ー と こ れ ら の substrate を with い て プ ロ ト タ イ プ · モ ジ ュ ー ル を し, consummate performance evaluation 価 test line を っ た. そ の results, こ れ ら の substrate は の original performance を reached し て い る こ と が points か り, make and 5 year に be machine with の substrate class を open 発 す る こ と に な っ た. * デ ー タ 収 set シ ス テ ム with ソ フ ト ウ ェ ア の 発 : open the front シ ャ ワ ー 検 extractor の open 発 の た め に, モ ジ ュ ー ル や レ イ ヤ ー を test す る た め の デ ー タ 収 set シ ス テ ム の open 発 を line う necessary が あ る. This research fund is で で, システム controlled by を bank うため, ソフトウェアを issued by ソフトウェアを. And four year は, プ ロ ト タ イ プ · モ ジ ュ ー ル を test す る た め の ソ フ ト ウ ェ ア を open 発 し, performance evaluation of 価 test に use し た.

项目成果

LHC-FASER実験における新粒子探索

LHC-FASER 实验中的新粒子搜索

• 发表时间: 2020
• 作者: Ali Khaled;Ohgaki Hideaki;Zen Heishun;Kii Toshiteru;Hayakawa Takehito;Shizuma Toshiyuki;Toyokawa Hiroyuki;Taira Yoshitaka;Iancu Violeta;Turturica Gabriel;Ur Calin Alexandru;Fujimoto Masaki;Katoh Masahiro;Utsuno Yutaka;高山元;田窪洋介
• 通讯作者: 田窪洋介

Mainz University(ドイツ)

美因茨大学（德国）

FASER Japan

辉泽日本

Mainz Univerisity(ドイツ)

美因茨大学（德国）

CERN/ジュネーブ大学(スイス)

CERN/日内瓦大学（瑞士）