Development of a large effective area liquid argon telescope for direct validation of heavy element synthesis in the universe

开发大有效面积液氩望远镜直接验证宇宙中重元素合成

• 批准号: 22KJ0811
• 负责人: 高嶋 聡
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0811/
• 关键词: 液体アルゴン検出器; MPPC; ASIC

2022年度は、ガンマ線源として運用可能な液体アルゴン検出器に搭載するシンチレーション光と電離電子それぞれを捉えるセンサーの開発および検出器の筐体・設置用具を開発した。シンチレーション光を大検出効率で捉えるためMPPC単素子の性能評価を行ったほか、4x4に単素子を並べたMPPCアレイを低ノイズトランスインピーダンスアンプに搭載してダーク信号やゲインなどの重要なパラメータを調べた。アンプの時間応答は非常に高速で、シミュレーションとの比較から気球上空でのガンマ線イベントと２次宇宙線の中性子バックグラウンドを判別することが可能であることがわかった。電離電子信号の読み出しのため、256チャンネルの独立したアノードピクセルプレートの設計・製作を行なったことに加え、信号の多チャンネル読み出しが可能で低ノイズのプリアンプ・AD変換機能を持つASICを搭載したFront End Card(FEC)を設計した。FECのASICに制御信号を与えたり逆に信号を受け取ってデータ取得用コンピュータに転送するFPGAボードを購入したため、MPPC用アンプの出力をトリガ信号として受け取って処理するためのコードを開発し始めた。さらに液体アルゴン検出器用を入れて高純度の液体アルゴンを充填するためのクライオスタットの設計も完了させている2023年度には実際に制作する予定である。また米国コロンビア大学に滞在し、ニュートリノ検出器の専門家と議論をしながら液体アルゴン検出器用のガンマ線シミュレータを開発した。ガンマ線とアルゴンが反応することで生じる電離電子のドリフト・拡散を考慮することでより現実に近い環境で信号を模擬することができる。

In the year 2022, the equipment for the production of liquids and exporters may be used for the purpose of monitoring the operation of the equipment for the isolation of electronics. in the year 2022, the equipment for the equipment of the equipment will be opened. In order to improve the performance of MPPC, 4x4 and MPPC, we need to know that there is a difference in the performance of vegetarians. During normal time, we should make sure that the speed is very high, the air speed is very high, the temperature is very high, and the air speed is very high. The radio signal of the stand-off computer is used to send out the equipment, and the equipment is designed to operate in the same way as the ASIC signal. The multi-channel signal may be used as a low-voltage device, and the AD machine can maintain the ASIC alarm Front End Card (FEC) design. The FEC ASIC control signal and the reverse signal are detected. The system is used to send the FPGA signal to the computer, and the MPPC uses the output signal to receive the data. The high temperature liquid equipment is used to fill the equipment. The equipment is designed to meet the requirements of the international production system for the year 2023. In the United States, the University of the United States has been stranded in the United States, and there has been a lot of discussion and discussion on the use of liquid fuel exchangers in the United States. Please do not know what to do. Please do not know what to do. Please do not know how to do this.

项目成果

Event reconstruction of Compton telescopes using a multi-task neural network

• DOI: 10.1016/j.nima.2022.166897
• 发表时间: 2022-05
• 期刊: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment
• 作者: S. Takashima;H. Odaka;H. Yoneda;Y. Ichinohe;A. Bamba;T. Aramaki;Y. Inoue

A multi-task neural network model for event reconstruction of large effective area Compton cameras

大有效面积康普顿相机事件重建的多任务神经网络模型

• 发表时间: 2022
• 作者: S. Takashima;H. Odaka;A. Bamba;H. Yoneda;Y. Ichinohe;T. Aramaki;Y. Inoue
• 通讯作者: Y. Inoue

Reconstruction of multiple Compton scattering events in MeV gamma-ray Compton telescopes towards GRAMS: The physics-based probabilistic model

• DOI: 10.1016/j.astropartphys.2022.102765
• 发表时间: 2021-07
• 期刊: Astroparticle Physics
• 影响因子: 3.5
• 作者: H. Yoneda;H. Odaka;Y. Ichinohe;S. Takashima;T. Aramaki;K. Aoyama;J. Asaadi;L. Fabris;Y. Inoue;G. Karagiorgi;D. Khangulyan;M. Kimura;J. Leyva;R. Mukherjee;Taichi Nakasone;K. Perez;M. Sakurai;W. Seligman;Masashi Tanaka;N. Tsuji;K. Yorita;J. Zeng

コロンビア大学Nevis Laboratories/ノースイースタン大学(米国)

哥伦比亚大学尼维斯实验室/东北大学（美国）

GRAMS 実験 11: 液体アルゴンコンプトンカメラ実 証機の開発状況

GRAMS实验11：液氩康普顿相机演示装置的发展现状

• 发表时间: 2023
• 作者: 高嶋聡;新井翔大;市橋正裕;小高裕和;馬場彩;青山一天;櫻井真由;田中雅士;中曽根太地;寄田浩平;米田浩基;渡辺伸;GRAMS コラボレーション
• 通讯作者: GRAMS コラボレーション