Work Plan in 2004 - JLC

Work Plan in 2004
2004/2/25
Y. Sugimoto
2003年度の成果
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放射線耐性の研究
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CCD内部での電荷の拡がりの研究
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７月/１０月：核理研での高エネルギー電子照射実験
 CTIの照射電子のエネルギー依存性を明らかにした
 高エネルギー電子によるHot Pixelの生成を観測
LEDによるFat-zero charge injectionの効果の確認
Diffusionに時間がかかることを確認
cPCI ADC & DAQ システムの開発
薄型CCDの研究
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小型のサンプルを４種類発注
中期計画
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sb=5  10/(pbsin3/2q) mm のインパクトパラメーター分
解能が達成可能なプロトタイプセンサーとラダーの製作
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薄型ウェファー（および支持機構）
放射線耐性
Multi-port 読出し
読出しASIC
Cold Technologyが選択された場合への備え
３年計画
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１年目：基礎研究
２年目：プロトタイプ詳細設計、発注
３年目：納品、特性試験
中期計画スケジュール
当初スケジュール変更後（希望）
基礎研究
０４年度
０４～０５年度前半
プロトタイプ概念設計
０４年度
０５年度前半
プロトタイプ詳細設計
０５年度前半
０５年度後半
発注
０５年度中頃
０５年度末
納品
０６年度中頃
０６年度末
テスト・評価
０６年度後半
０７年度前半
2004年度の具体的な課題
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薄型ウェファー
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機械的強度
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電気的特性（Dark current, 速度）
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物理への影響：Simulation (Efficiency, Purity, Jet charge, etc) (1)
放射線耐性
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CTI, DCP, Hot Pix : クロック（周波数、幅、波高）依存性 (2)
 新しいドライバボード、Timing generator (FPGA)、cPCI DAQ system
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放射線損傷が空間分解能に与える影響（レーザーを使って）
裏面照射型（薄型）CCDの放射線耐性の研究
 年度後半にビーム照射（？） or
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90Sr照射で十分？
Background Simulation (特に2-photon b.g. w/o Pt cut) (4)
(読出しASIC : 概念設計)
(Multi-port CCD : 概念設計)
Coldに備えて
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Diffusionの研究：裏面照射CCDを用いて、H-Regにレーザー入射 (3)
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50MHz読出しが無理な（=Hit densityが高い）場合のEfficiency評価（Simulation) (5)
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(3)
薄型ウェファー
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サンプル製作(S7960-改造)
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目的：薄い部分が平面度を保てる最大のセルサイズを調べる
CCD format:
 24mm pixel size
 256(H)x1044(H)
セルサイズの異なる４タイプ
ベアチップ４個、パッケージ品８個 (4 types x 2)
スタンダードパッケージ品２個
スケジュール
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２００４年３月：ベアチップ納品
４月：平面度測定パリで見せられるかも
放射線耐性
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CCD
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今までに照射したCCD(256x256)を用いたスタディ
今後の照射はS7960(256x1044)に対して行う(10個
納品予定）
スケジュール
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６月末までに新しいエレキシステムを整備
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cPCI based DAQ
New Driver Board
FPGA Timing Generator
７月から本格的スタディ秋のACFA WS目標
Cold Technologyの場合
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実用化のめどの立っている技術はまだない
Fully Depleted CPCCDまたはDigital CMOS
UKグループはFully Depleted CCDをオプションとしてしか考えてい
ない
参入の余地あり．しかし50MHzはやはり大変
Yaleの提案しているCMOSはHit addressを直接エンコードする大変
ユニークなもの
 高速読出しの点からは大変有望
その前に、Coldでいいのかどうかの検討が必要(夏前に）
 Diffusion Study
 Hit density vs. Efficiency
 CMOSの検討
日米協力
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US側はSLDの残党が主
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異なるタイプの薄型化技術、プロトタイプセンサーを重
複なく分担
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多くの経験、ノウハウを日本側は学べる
最適な技術の選択の幅を広げられる
効率的なR&D
異なる技術のテスト・評価・比較は共通の基準で（ある
いは共同で）行う
US側は日米の予算を主にプロトタイプセンサーの製作
に充てる．他はDOE予算で．
2005年度もめげずに申請する
World Wide Effort
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将来のグローバルLC：GLCではない可能性
 Physics & Detectorのスタディはフレキシブルであるべき
 Detector Component R&Dはますます国際協力が進む
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Full Simulationを行うためにはDetector Assembly Model が必要
世界で１（２）つのDetectorの設計を始めるには時期尚早
RegionごとのDetector Modelに基づくスタディが続く
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TPC – EU, US, Japan
CALICE – Europe, US, 将来は日本も？
SILC – EU, US, Korea, Tokyo U.
TESLA Detector
US Large Detector
US Small/Silicon Detector
GLC Detector – 超保守的、Coldで使えない
新しいDetector Model の再構築が必要では？
Proposal for New ACFA Advanced
Detector Assembly Model
GLC Detector
Advanced Detector
Solenoid
3T
4T
Vertex Detector
4 layers (24~60mm)
300mm thick
sb=720/(pbsin3/2q)
5 layers (15~60mm)
100mm thick
sb=510/(pbsin3/2q)
Intermediate
Tracker
Central Tracker
Si Strip
Si Strip
t-meas. Layer (SiFi) ?
Jet Chamber
sPt/Pt=1x10-4+0.1%
TPC
sPt/Pt=0.5x10-4+0.1%

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