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J-PARC固定標的実験へのTOPカウンターの応用

TOP计数器在J-PARC固定目标实验中的应用

基本信息

批准号：
25800141
负责人：
早川知克
金额：
$ 2.5万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-25800141/
关键词：
放射線検出器粒子識別装置

项目摘要

本研究では、高輝度 B ファクトリー実験・Belle II 実験用に開発研究が行われている新型リングイメージングチェレンコフ検出器 TOP カウンターの技術の J-PARC 固定標的実験への応用を目指した。Belle II 実験用 TOP カウンターでは高品質石英を輻射体として用いているが、非常に高価であり取り扱いが難しく、チェレンコフ検出器の輻射体として用いるには相応の技術を習熟する必要があるなどの難点もあった。そこで本研究では、近年活発に開発研究されている高透明度・高機能アクリル素材を材料にした新しい輻射体の開発を目的としており、これを用いて TOP カウンターの汎用化および大型化の可能性を模索した。アクリル輻射体試作機の製作においては、検出器関係の国際会議や国内学会等に参加し収集した情報をもとにアクリル輻射体の詳細な検討、設計を行った。高機能アクリル材料のうち、UV 光透過型のものと非透過型のものの中から特に優れた光学特性を持つものの選定を行うとともに、実際の製作方法や加工方法について詳細な検討を行った。また、アクリル輻射体試作機の光学特性を精度よく測定するために、Belle II 実験用 TOP カウンター石英輻射体用の検査システムをもとにした光学測定系を準備し、各種の測定データからアクリル輻射体本体の形状や集光ミラーの設計の最適化をさらに進める為に、Geant4 ベースのモンテカルロシミュレーションコードの開発および実装を行った。比較的大きな試作機製作の段階においては、製造方法や加工方法において技術的な困難が見つかったが、材料の再選定により解決の道筋をつけることができた。

This research is a high-brightness B ファクトリー実験・Belle II J-PARC The fixed target is the target. Belle II 実験用 TOPカウンターではHigh-quality quartz をradiatorとして用いているが、very high-quality に高価であり取り扱いが多しく、チThe radiator of the ェレンコフ検のradiator uses the いるにはphase 応のtechnology and it is necessary to be familiar with it and it is difficult to use it.そこでThis research is a では、In recent years, active research has been carried out 発発されているHigh transparency and high functionalityリル materialを materialにした新しいradiatorの开発をpurposeとしており、これを用いてTOP カウンターのGeneral use and possibility of large-scale use are possible.アククリルradiator trial machine production project, international conference on radiator relations, domestic society, etc. I participated in the gathering of information and the detailed discussion and design of the radiator. High-performance アクリル material のうち, UV Light-transmissive type, non-transmissive type, non-transmissive type, special type, excellent optical properties, and non-transmissive type. Customized を行うとともに、実记のMaking method and processing method についてDetailed な検 Discussion を行った. Measuring the optical characteristics and precision of the また、アクリルradiator prototype machineするために、Belle II TOPカウンターQuartz radiator の検CHE システムをもとにしたOptical measurement system をPreparationし、Various measurement データThe shape of the main body of the からアクリル radiator and the design of the light-collecting ミラーの are optimized by をさらに入める为に, Geant4ベースのモンテカルロシミュレーションコードの开発および実装を行った. Comparison of the stages of production, manufacturing methods and processing methods of large prototype machines The difficulty is solved by seeing the problem and the material being re-selected.