Development of a 3D total absorption calorimeter using energy spliting method

利用能量分裂法开发3D总吸收热量计

• 批准号: 20K03988
• 负责人: 小寺 克茂
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K03988/
• 关键词: カロリメータ; 荷電粒子検出器; シンチレーションファイバー; 光検出器; 高エネルギー物理学; 入射角; 高エネルギー物理学実験; カロリメーター; 高エネルギー実験; Kaon; split; 細分割全吸収型カロリメータ; energy splitting; 物質・反物質の対称性; KOTO; MPPC

1. 本実験の成果を活用する目的の中性Kaonの崩壊実験(KOTO)と共同で作成した 0.5x0.5mm^2scintillaton fiber を用いた粒子検出器を 2021年の５月に Kaon beam, muon beam に照射してデータを得ていたが，その不感率が 8% であるという結果を得た．この粒子検出器は長さ250 mm の0.5x0.5mm^2scintillaton fiber 288本を隙間なく平らに敷き詰めたもので，16本ずつの応答を１つの 3x3mm^2有感面積の光検出器で読みだしたものである．シンチレーションファイバーを並べて粒子の入射角の測定を試みる本研究の一環でもある．隙間なく敷き詰めてもファイバーには断面にして4% の不感断面（クラッド）があるので，検出器面をビームに対し 20度傾けておいた結果である．この結果をもって今後はファイバーの不感率を考察する．2. KOTO 実験は0.1Pa の高真空中に検出器を置く必要があるので，本実験の結晶シンチレータに使うための耐真空光電子増倍感を購入し，その性能調査に着手した．3. 昨年度準備したファイバー読み出し用小型光検出器は特殊な形状のため，それにあわせた読み出し基盤が必要である．このデザインを行った．4. 吸収層と薄いプラスティックシンチレータ層を席そうし，シンチレータを横方向に分割することで，粒子の入射角度を測定する技術を開発しているグループ（韓国，ソウル大学）と協力関係を作っている．かれらは深層学習方による解析法を開発しており，その方法を学び導入を試みている．

1。2021年5月，使用0.5x0.5mm^2scintillaton纤维与中性Kaon Collapse实验（KOTO）合作创建的粒子探测器，通过辐照数据来照射Kaon束和MUON光束，并获得数据，并获得了数据。结果表明，不敏感性为8％。该颗粒检测器由288 250 mm长的0.5x0.5mm^2scintillaton纤维平坦，没有间隙，并且使用具有3x3mm^2敏感区域的光电探测器读取16个响应。这也是这项研究的一部分，该研究试图通过并排排列闪烁纤维来测量颗粒的入射角。即使纤维在没有间隙的情况下布置，纤维也具有4％的死横截面，因此这是倾斜探测器表面20度相对于梁的结果。使用这些结果，我们将来将考虑纤维死亡。 2。由于Koto实验需要将检测器放置在0.1Pa的高真空中，因此我们购买了一个抗真空吸尘器的光电塑料，用于在该实验中用于晶体闪光灯，并开始研究其性能。 3。去年准备的光纤读数的紧凑型光电检测器具有特殊的形状，因此需要一个读取基数才能匹配它。这个设计完成了。 4。我们正在与一组（韩国首尔大学）建立合作关系，该关系正在开发一种技术，通过将吸收层和薄塑料闪烁剂层放置并水平分解闪烁体，以测量颗粒的入射角。他们开发了一种深度学习分析方法，并正在尝试学习和介绍它。

项目成果

Korea University(韓国)

高丽大学（韩国）