RICH検出器の開発と評価
2008年度 課題研究P1
京都大学理学部 物理科学系 4回生
岡村 和弥
高橋 将太
目次
• 目的
• RICH検出器とは
• 実験概要
– 装置、手順
• 解析
– データ、結果
• 課題
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2008年度
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目的
• 目的
– RICH : Ring Imaging Cherenkov
– 球面鏡を用いたチェレンコフ光の観測
• 動機
– 高エネルギー物理で扱う粒子を肉眼で見たい
– 粒子が存在した証拠
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RICH検出器の概要
PMT
PMT
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先行研究
•
•
•
•
LHC-b実験
Gran-Sasso
PHENIX
COMPASS
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本実験のポイント！
•チェレンコフ光
•球面鏡
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チェレンコフ光
• 粒子の速度 ＞ 物質中の光速

1
cos 
n
• 単位長さ当たりに放出される光子数
2Z e
c
2 2
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
1 
1  2 2 d
 n 
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球面鏡
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使用した装置一覧
•
•
•
•
•
•
プラスティックシンチレータ
光電子増倍管
NIM モジュール
Image Intensifier Tube
CCD カメラ
CT3300
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実験装置図
Trigger Scintillator
PMT
IIT HV
MCP gain
MCP bias
First II
Image
Intensifier
Tube
PC
CT3300
CCD
Camera
Adapter
Spherical
Mirror
Level
Gate Coincidence
Discriminator
Adapter Generator
HV
PMT
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装置の写真
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プラスティックシンチレータ
6cm
×
6cm
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17cm
×
17cm
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Image Intensifier Tube
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Micro Channel Plate
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CT3300
CCDカメラ
トリガー入力
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Spherical Mirror
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反射光の軌跡
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
1.10
0.00
0.10
ref00
ref01
ref02
ref03
ref04
ref05
ref06
ref07
ref08
ref09
ref10
ref11
ref12
ref13
ref14
ref15
ref16
ref17
ref18
ref19
ref20
int
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
1.10
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光量の見積もり
2Z e
c
2 2
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
1  1
1 
  L  QE
1  2 2 

  n  400 800 
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実験手順
Trigger Scintillator
PMT
IIT HV
MCP gain
MCP bias
First II
Image
Intensifier
Tube
PC
CT3300
CCD
Camera
Adapter
Level
Gate Coincidence
AdapterGenerator
Discriminator
Spherical
Mirror
HV
PMT
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モジュール詳細設定
HV
上:-1550V
下:-1500V
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Discriminator
Thr:-30.7mV
Coincidence
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Gate Generator
IIT:10us
CT3300:10ms
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Level Adapter
NIM ⇒ ±TTL
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測定方法
• ２種類のトリガーを用意
– 宇宙線に関係なく作成したトリガー
– 上下シンチのコインシデンス
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バックグラウンドの測定
• 非常に少ない
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結果
？
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課題
• リング！・・・っぽい。。。
• 宇宙線が入射してくる方向の確定
– シンチレータの大きさを変える
– 斜めに入射する粒子に関して計算
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ご清聴ありがとうございました