ハイブリッド技術を用いた高性能光検出器の新展開

使用混合技术的高性能光电探测器的新发展

• 批准号: 18K03683
• 负责人: 足立 一郎
• 金额: $ 2.83万
• 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: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18K03683/
• 关键词: 光検出器; シングルフォトン; チェレンコフ光; ハイブリッド技術; 光検出機; イメージング

プロトタイプ1号機から4号機までの性能試験完了後、これらを総合試験のため光検出システムと組み上げ、読み出し電子回路と接続した。この試験セットアップを用いて、基本的な試験から開始し、レーザー光を照射した反応試験全般を実施することができた。さらにエアロゲルをチェレンコフ輻射体として光検出システムの上流部に設置し、宇宙線を用いることでチェレンコフリングを検出し、その反応精度から検出器の性能を測定するデータ収集を実施した。取得したデータは詳細について解析中である。一方で、計算機シミュレーションについては、今までに得られたデータから検出器の反応をさらに精度良く再現できるよう改善に取り組んだ。具体的には検出器の入射位置による反応の依存性など四つのプロトタイプ光検出器のそれぞれの特性をコード上にデータベースとして読み込むこととした。この変更により将来プロトタイプの変更があった場合にも柔軟に素早く対応でき、汎用性の高いコードとなった。一方、今回用いた読み出し電子回路からの電気的雑音をシミュレーションのプログラムに取り入れた。これらの改善によって光検出システムから得られるチェレンコフ角の精度ととともにノイズからの寄与なども精度よく再現できるようになった。磁場シールドについては、計算機能力の高いシステムを用いて詳細な磁場シミュレーションを行った。その上で上記の改善したプログラムを用いて光検出器の反応を評価した。この結果からシールド形状のさらなる評価をすすめた。

在完成了第1至4号原型的性能测试之后，将这些测试与光电探测器系统组装在一起以进行全面测试，并连接到读取电子电路。使用此测试设置，我们能够从基本测试开始，并进行整体反应测试，其中辐照激光光。此外，将气凝胶作为Cherenkov辐射安装在光调整系统的上游，并收集数据以通过使用宇宙射线来检测Cherenkov环，并根据反应准确性测量检测器的性能。目前正在分析获得的数据以获取详细信息。另一方面，关于计算机模拟，我们一直在努力改善获得的数据的检测响应，以便可以更准确地重现它们。具体而言，四个原型光电探测器的特征，例如基于检测器的发生位置的反应的依赖性，被读为代码上的数据库。这种更改允许对任何未来的原型更改进行灵活而快速的响应，从而使其具有高度的用途。同时，这次使用的读取电子电路的电噪声已纳入模拟程序中。这些改进使得能够准确地重现从光电探测器系统获得的Cherenkov角度以及噪声的贡献。对于磁场屏蔽，使用具有高计算功能的系统进行详细的磁场模拟。然后使用上述改进的程序评估光电探测器响应。基于这些结果，建议对盾牌形状进行进一步评估。

项目成果

ナポリ大学(イタリア)

那不勒斯大学（意大利）