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 is aimed at exploring the FASER implementation process and the AXON LIKE PARTICLE (ALP) at CERN starting in 2022 and providing guidance for the development of a (SiGe)-BiCMOS sensor. The research project of this research fund includes "Development of substrate type for use of detector" and "Development of data collection system for use of detector". A summary of the results of the study for the fourth year is given below. * Development of substrate type used by detector: front part detector, 6 parts detector, 6 parts detector, 6 parts Each of the two boards is connected to the other board. All right, well, let's get started. This study aims to explore the development of micro-substrate, micro-substrate and micro-substrate. In 2004, the company launched a new production line. For example, if you want to make a test report, you can use the test report to make a test report As a result, the original performance of the substrate was achieved, and the development of the substrate for machine use was completed in 2005. The development of the system for the collection of information: the development of the system for the collection of information; the development of the system for the collection of information: the development of information; the development of This research project is aimed at the development of new technologies and technologies. In 2010 and 2014, the company launched a series of software development and performance evaluation tests.

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）