シリカエアロゲルの粒子識別装置への新しい応用に関する基礎的研究

二氧化硅气凝胶在颗粒识别装置中的新应用基础研究

• 批准号: 08740220
• 负责人: 飯嶋 徹
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: National Laboratory for High Energy Physics
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08740220/
• 关键词: シリカエアロゲル; リングイメージング型チェレンコフ検出器; イメージインテンシファイヤー; π; K識別

本研究では、シリカエアロゲルの新しい応用として、リングイメージング型チェレンコフ検出器(RICH)幅射体としての応用に関する基礎的研究を行った。研究の骨子と得られた結果は、以下の如くである。1.シリカエアロゲルの透過率の最適化:シリカエアロゲルの透過率改善を目指して、原料材料混合比、ゲル熟成期間、超臨界抽出条件の最適化を行い、波長400nmの光に対して約30mmの透過長が得られた。この透明度の高さは世界最高のものである。2.光学系等のデザインの最適化:チェレンコフ光をレイトレイスする計算コードの開発を行い、その結果、厚さ約5cmの幅射体と曲率半径300mmの凹面鏡を組み合わせた光学系でビームテストを行うこととした。3.イメージインテンシファイヤー(IIT)を使ったビームテスト:KEK12GeV陽子加速器のπ2ビームラインで行ったビームテストでは、凹面鏡フォーカス面に口径10cmの大型IITを設置し、屈折率1.03のエアロゲルから放出されるチェレンコフ光リングイメージを鮮明に撮像するこに成功した。ビデオテープに記録されたIIT画像データのオフライン解析により、イベント当たりの平均光量として約10p.e.が得られている。以上で得られた結果は、シリカエアロゲルがしきい値型のみならずリングイメージ型のチェレンコフ検出器に対しても有効な幅射体であり、将来の実験に応用可能性があることを如実に示している。これにより、従来は困難であった4GeV〜数10GeV領域でのπ/K識別が可能になると期待できる。今後は、ビームテストの結果をモンテカルロ計算と詳細に比較して定量的に理解し可能な改善点を探る必要がある。また、強磁場中や高計数率では使用困難なIITに替わる位置検出型光検出器の開発が重要になる、と考えられる。

The purpose of this study is to improve the accuracy of the study. This study is based on the use of the radiation device (RICH). This study is based on the study of the use of radiation devices. The results of the study show that the results of the study are as follows. 1. The transmission rate of thermal conductivity is the most efficient: the transmission rate of thermal conductivity improves the target temperature, the mixing ratio of raw materials, the ripening period, the extraction conditions beyond the boundary, and the wavelength 400nm photosensitivity is better than that of 30mm. High transparency is the highest in the world. two。 The Department of Optics and other optical systems are the most efficient. The calculation results show that the radiation radius of 5cm radiation is about the radius of curvature of the 300mm concave surface. 3. The IIT device makes the accelerator π 2 of the KEK12GeV accelerator display a large IIT setting and a discount rate of 1.03. The image summary shows that the image is successful. The average amount of light is about 10p.e. The average amount of light is about 10p.e. I don't know if I can't help you. The above results show that there is a radiation source in the device, and the possibility of use in the future will be affected as shown in the report. You may be looking forward to hearing about 4GeV ~ in the 10GeV domain. In the future, the results show that it is possible to improve the point of improvement by calculating and comparing the quantity of understanding. In the high-speed and high-power magnetic field, the high-speed IIT is used to replace the output optical generator in the high-intensity magnetic field.

项目成果

T.Iijima: "Study on fine-mesh PHTs for detection of aerogel Cherenkov light" Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. (発表予定).

T.Iijima：“用于检测气凝胶切伦科夫光的细网 PHT 的研究”物理研究中的核仪器和方法（待提交）。

T.Iijima: "Aerogel Cherenkov counter for the BELLE experiment" Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. A379. 457-459 (1996)

T.Iijima：“BELLE 实验的气凝胶切伦科夫计数器”物理研究中的核仪器和方法。