Challenge of next-generation elementary particle and nuclear experiment enabled by brand new hard-and-soft graphite

全新软硬石墨实现下一代基本粒子和核实验的挑战

• 批准号: 22K18719
• 负责人: 西口 創
• 金额: $ 3.99万
• 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 Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18719/
• 关键词: 素粒子実験; 放射線検出器; ナノファイバー; グラファイト

大強度加速器を用いた高統計・高精度実験が、エネルギーフロンティア実験と相補的な成果を上げている。ところが、比較的低いエネルギーでの素粒子反応を扱う実験では、入射粒子が検出器の構成物質でクーロン多重散乱してしまう影響により、粒子の検出精度が制限されるという問題がある。これを回避する強力な手段が、検出器の軽量化である。そこで最新のナノファイバー技術によりポリイミドを不織布状に加工し、これを焼成することで新材料「不織グラファイト」を生み出すことに成功した。本研究では、この不織グラファイトを、ビーム標的や放射線検出器の電極などへ応用することで、次世代素粒子実験に向けた全く新しいアプローチを切り拓くことに挑戦する。R4年度は、不織グラファイトの製作条件の最適化、及び作り出した不織グラファイトを用いて各種標的や検出器電極等の試作を進める計画であったが、準備研究（基盤研究B・代表/信州大/渡邊圭）で試作した各種不織グラファイト材料が転用出来たため、R4年度中の追加焼成は実施せずに、手持ちのサンプルを用いて各種基礎特性試験を実施した。その結果、次期焼成試験の際に最適化すべきパラメータ等に関して、新たな知見が得られた。

High-intensity accelerators are used for high statistics and high accuracy, and the results of high-intensity accelerators are complementary. The particle detection accuracy is limited by the influence of multiple scattering on the constituent substances of the detector. This is a powerful means of avoiding, detecting and quantifying. The latest technology in the field of textile processing, textile firing and new materials production success In this study, the electrode structure of the radiation detector was studied. The electrode structure of the radiation detector was studied. The electrode structure of the radiation detector was studied. R4: Optimization of production conditions and preparation of production processes for various types of target detectors and electrodes (Base plate research B·Representative/Shinshu Dai/Watanabe Kei) Try to implement various basic characteristics of various non-woven materials for use, additional firing for R4 years, and various basic characteristics for use The results, the optimization of the next burning test, etc., are related to the new knowledge.

项目成果

Vacuum-Compatible, Ultra-Thin-Wall Straw Tracker; Detector construction, Thinner straw R&D, and the brand-new graphite-straw development

真空兼容的超薄壁吸管追踪器；

• DOI: 10.1016/j.nima.2022.167373
• 发表时间: 2022
• 期刊: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment
• 作者: Nishiguchi H.;Danielsson H.;Hamada E.;Hashimoto Y.;Kamei N.;Mihara S.;Osawa O.;Suzuki J.;Tsamalaidze Z.;Tsverava N.;Ueno K.;Volkov A.;Watanabe K.
• 通讯作者: Watanabe K.