国際リニアコライダーのためのカロリメータ検出器の開発研究

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国際リニアコライダー(ILC)実験のために、タングステン層とシンチレータ層を交互に重ねたサンドイッチ型の高性能電磁カロリメータの開発を行った。細分割されたシンチレータで発生する光はMPPCと呼ばれる新型の半導体光検出器で読みだす。MPPCは超小型、低電圧で動作し、磁場中でも使用できるので、カロリメータの中に埋め込むようにして用いることができる。H20年度は、H19年度にDESYでテストした小型プロトタイプの経験をもとに改良を加えた大型プロトタイプを製作した。このプロトタイプのテストは、より高エネルギーの粒子ビームを使える米国FNALで行った。このテスト実験は国際共同カロリメータ開発グループCALICEの開発研究の一環として2008年9月に行い、我々の電磁カロリメータとヨーロッパで製作されたハドロンカロリメータ、そして米国で製作されたテイルキャッチャーを組み合わせてデータを収集した。ストリップ型シンチレータを用いるのは、各層ごとに向きを変えて、実質的な分割度を1cmx1cmにしてカロリメータ性能を向上させようというものである。そのためには専用の解析アルゴリズムが必要になる。ダニエル氏はstrip clusteringと呼ばれるアルゴリズムを開発し、それをシミュレーションデータに適用して性能を評価し、ILC測定器として十分使えることを示した。DESYでのテストビーム実験の成果は論文にまとめているところであり、近日中に国際学術誌に投稿する予定である。また、2年間の研究成果は以下の国内・国際研究会で発表している。