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919.
Feasibility study of ghost hits reduction in Silicon Vertex Detector for Belle II experiment
/
Kun Wan
;
Hiroaki Aihara
[BELLE2-MTHESIS-2021-058]
Presented on 21 07 2017
MSc
2017
University of Tokyo
/ Tokyo
Belle II experiment is a next generation B-factory that is aimed to study many excit- ing and intriguing topics in the research of New Physics, located in Tsukuba, Japan. [...]
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;
Detailed record
-
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920.
Development of proper-time resolution function for improved measurement of time evolution of B mesons in the Belle II experiment
/
Zhang Tingyu
;
Hiroaki Aihara
[BELLE2-MTHESIS-2021-057]
Presented on 22 07 2020
MSc
2020
University of Tokyo
/ Tokyo
n the Standard Model, the single irreducible complex phase in the Cabibbo-Kobayashi- Maskawa (CKM) quark-mixing matrix causes the effects of Charge-Parity (CP) violation. [...]
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;
Detailed record
-
Similar records
921.
Time Dependent Charge-Parity Violation in B0 → KS0KS0KS0 in Belle II early operation
/
Wan Kun
;
Hiroaki Aihara
[BELLE2-PTHESIS-2021-013]
Presented on 13 04 2021
PhD
2021
University of Tokyo
/ Tokyo
The Belle II experiment is a next-generation super B-factory experiment. [...]
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;
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-
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922.
Measurement of the Flavor Changing Neutral Current Decays B → Kl+l− at the Belle II Experiment
/
Johnny Alejandro Mora Grimaldo
;
Hiroaki Aihara
[BELLE2-PTHESIS-2021-012]
Presented on 27 07 2020
PhD
2020
University of Tokyo
/ Tokyo
Flavor Changing Neutral Currents (FCNC) constitute excellent probes for physics beyond the Standard Model, since their branching fractions can be affected by the presence of new, heavy particles as mediators. [...]
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Detailed record
-
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923.
Development of the Aerogel RICH counter for a super B-factory experiment
/
Shuichi Iwata
[BELLE2-PTHESIS-2021-011]
Presented on 28 02 2016
PhD
2016
Tokyo Metropolitan University
/ Hachioji
The framework to explain various phenomena in elementary particle physics, known as the standard model (SM), had completely been established by the experimental discoveries, such as the CP violation in a B decay system and the existence of a Higgs boson expected by the SM. [...]
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Detailed record
-
Similar records
924.
RICH検出器開発に向けた、HPDの性能試験と読出し回路の開発
/
Takayuki Seki
[BELLE2-MTHESIS-2021-056]
Presented on 09 01 2004
MSc
2004
Tokyo Metropolitan University
/ Hachioji
今日、高エネルギー物理学では、標準理論のより詳細な検証、標準理論を越える物理 事象の観測を目標に、非加速器実験も含め数多くの実験が行われている。その中で、小 林・益川モデルの検証、CP 非対称の起源の探索を目標に1998 年に開始されたBelle 実験 は、現在まで様々な成果を上げ、標準理論をも越えるやも知れない事象の観測をするま でに至っている。Belle 実験は、電子・陽電子衝突型加速器KEKB を用いB 中間子・反 B 中間子対を大量に生成し、それらの崩壊事象を詳細に観測する事からCP 非対称性に 関する新しい結果を生み出している。これもひとえに世界最高クラスのルミノシティー L = 1034[cm¡2s¡1] を誇る加速器KEKB と、高精度なBelle 検出器を構成する検出器群が 実現できたからこそである。現在もなお、Belle 実験は更なる新しい事象の検出を目標に 稼動し続けており、2006 年まで続けられた後の計画として、加速器、検出器ともにアッ プグレードを行うことで、B 中間子を用いた加速器実験における更なる探求を目指した、 Super-KEKB という計画が立ち上がりつつある。Super-KEKB では、Belle 実験よりもハ イ・ルミノシティーな加速器、高精度な検出器をもって、”稀”な事象を余すことなく検 出することを目標としている。 現在、Belle 検出器にはK 中間子と¼ 中間子の識別用検出器として、閾値型エアロゲ ル・チェレンコフ・カウンター(以下、ACC) が導入されている。K=¼ 識別は”CP 対象性 の破れ”を測定するために、重要な要素となっている。閾値型であるためACC では、あ る運動量範囲において¼§ 中間子が輻射体中を通過した時のみチェレンコフ光が放射され ることで信号として検出され、同一運動量のK§ 中間子に対しててはチェレンコフ光が 放射されず信号が検出されない、ということからK=¼ 識別を行ってきた。現在は、信号 の大きさからチェレンコフ光の光量を見積もり、そこから”K 中間子らしさ”、”¼ 中間子 らしさ”という変数を求めることで、閾値型としてのACC よりも高効率なK=¼ 識別を実 現している。しかし、現状において、他の粒子とK 若しくは¼ 中間子との識別は全デー タ量の約90[%]、更にK=¼ 中間子間の識別は全データ量の約80[%] しか行えていない。そ して、K 若しくは¼ 中間子のどちらかであるK¼ の混合割合は約10[%] となる。 一般的に”稀”な事象を観測しようとする素粒子実験において、統計量を稼ぐためにも、 新たな事象の観測においても上記のようなデータの損失は可能な限り減らす必要がある。 そこで我々は、更なる粒子識別能力の向上を目指し現ACC に代わる新たな粒子識別検出 器として、TOP counter とRICH counter の研究・開発をSuper-KEKB 計画に向け行っ ている。その様な流れの中、私はそのRICH counter に関する研究・開発に携わってきた。 RICH counter とは、荷電粒子が薄い輻射体を通過した際、円錐状に放射されるチェレ ンコフ光の断面をリング・イメージとして捕らえることで、チェレンコフ光の放射角を測 定し、荷電粒子の速度を測定する、という検出器である。他の検出器より運動量を測定す ることで、質量を割り出すことができ荷電粒子を特定することが可能となる。リング・イ メージを捕らえる為に、RICH counter では位置分解能を有する光検出器が必要となる。 また、Belle 実験では、光検出器は磁場中で動作する必要があり、また、設置空間も狭く限 られている。そのため、RICH counter には”Proximity Forcusing RICH counter”を、光検 出器としてマルチ・チャンネルHybrid Photo Detector(HPD) 若しくはHybrid Avalanche Photo Detector(HAPD) を使用します。信号読み出しの為の回路としては、検出器にマウ ントされる読出し電子回路の増幅器として、一般的なJ-FET を用いた増幅器ではなく、 CMOS-FET を用いた集積回路によりRICH counter を実現しようと試みている。 そこで私は、RICH counter の研究・開発において、新しく開発した高性能の光検出器 HPD とHAPD の性能評価と、集積回路の設計・開発を行ってきた。HPD とHAPD の 評価においては、RICH counter に使用される予定の物は、144[channel] のHPD 若しく はHAPD だが、その前段階の試作品として開発された、Single channel HPD と、3 £ 3 channel HAPD の評価を行った。Single channel HPD に関しては、特に検出器としての 基本特性を調べ、3£ 3 channel HAPD に関しては、位置分解能を持つ光検出器としての 特性を調べた。また、光検出器の評価とは別に、読出し回路用の集積回路の設計を並行 して行い、第一作目の集積回路が、昨年4 月頃完成したので、回路の動作確認を行った。 これらの結果についてまとめ、また最終結論として、現状で実現できるであろうRICH counter 像について報告する。
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;
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-
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925.
144chマルチアノード型光検出器HAPDの性能評価
/
Shungo Yamamoto
[BELLE2-MTHESIS-2021-055]
Presented on 31 03 2005
MSc
2005
Tokyo Metropolitan University
/ Hachioji
実験は、高エネルギー加速器研究機構の電子陽電子非対称エネルギー衝突型円形加 速器()によって 中間子を大量に生成し、 中間子の崩壊事象から標準モデルの 中の小林・益川理論によって説明される 対称性非保存の検証を行っている。 加 速器は高精度な加速器装置群からなり、世界最高のルミノシティー を 上げつつ、 年までの稼動が予定されている。その後、更なる新事象の検出を目標に、 として稀有な確率の事象を検出しようとする計画が立ちあげられている。私たち はこの での物理に対応するために 検出器の性能向上を目的として、検 出器の研究開発を行っている。 検出器の中で私が所属する 中間子識別グループ ( グループ)では、高い粒子識別能力をもった検出器によって貢献しようとしている。 現在の 検出器の 識別能力は 中間子( 中間子)の識別能力は で、 中間 子( 中間子)の混在する割合は 以下となっている。そこで、更なる粒子識別能力向上 を目標に の グループではアップグレード検出器として、 ( ! "#)検出器を採用することを計画している。 検出器とは、粒子識別の対象となる荷電粒子が輻射体を通過する際に放射され る$ ! 光を位置分解能の備わっている光検出器によって測定し、光子の検出器上の 位置情報から$ ! 光の放射角を再構成し、荷電粒子の速度を求めるものである。こ のための 検出器は、輻射体としてシリカエアロゲルを採用し、「充分な有効面積 および位置分解能」を併せ持ち、且つ「 %& の磁場中で稼動」する光検出器を開発するこ とにした。このため、私たちは 検出器において高い透過率を有するシリカエアロ ゲル、新型のマルチアノード光検出器の研究開発を行っている。 この 用光検出器として、新型マルチアノード光検出器'() !"$ $# #"#* を浜松ホトニクス株式会社と共同開発している。この新型光検出器は、 真空管の中に!"$ フォトダイオード()を配置し、 のキャリアを信号と する新しい光検出器である。光電効果で発生した光電子を高電圧で加速しおよそ+ , の エネルギーを与える。この光電子が逆バイアス電圧で保持された に打ち込まれ、 光 電子の入射に対しておよそ の電子・正孔対(キャリア)が生成され、逆バイアス電圧 によってこのキャリアを信号として検出する。キャリアは!"$ 効果にっておよそ 倍され、 光子あたり 電子を信号としている。 私は 検出器の研究開発において、このマルチアノード型 の性能評価に 携わってきた。 は現在試作段階であるため、 台の でも 検出器と しての性能を評価できるようにしたい。そこで、小さな有効面積内に$ ! 光を集光 する"# 検出器を考案。この"# 検出器の性能をフラットパネル 型光検出器浜松ホトニクス、+% によって評価した。本論文ではこの"# の性能評価を交え、今回完成された -- "$ [...]
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Detailed record
-
Similar records
926.
新型K/pi識別装置Proximity focusing型エアロジェルRICHの研究開発
/
Yoshinobu Kozakai
[BELLE2-MTHESIS-2021-054]
Presented on 27 01 2005
MSc
2005
Nagoya University
/ Nagoya
中間子系での 非保存現象を探る ファクトリー実験では、希崩壊事象の検出や親 中間 子のフレーバー同定のために 中間子と 中間子を識別することが欠かせない。そこで、「エアロ ジェル」と呼ばれるチェレンコフ光を用いたリングイメージ型の 識別装置の開発研究 を行った。 現在開発中のエアロジェル は ファクトリー実験での使用を想定して 型のジオメトリを採用しており、検出器はチェレンコフ光の輻射体であるシリカエアロ ジェルと位置分解能を持つ光検出器から構成される。運動量 の 両中間子を 以上 で分離できる検出器を実用段階まで開発することが研究の目的であるが、 を採 用することに伴う原理的な問題が粒子識別能力向上を妨げる原因となっていた。 検出器において粒子識別の能力を向上させるにはチェレンコフ放出角の決定精度、すなわ ち角度分解能を向上させる必要がある。そのためには薄い輻射体を使用してチェレンコフ光発生点 の不定性を抑えなければならない のエアロジェルを用いた場合、角度分解能 。これ は、検出光子数を増加させるために厚い輻射体を使用することができないことを意味しており、大 光量を容易に得ることができない。これまでの開発研究ではエアロジェルの透明度、光検出器の有 効面積を改善し、検出光子数を約! 個にまで増やしてきた。しかし、 の問題の 根本的な解決には至っていなかった。 本稿では、この の問題点を解決するために「デュアルラディエーター」とい う方法の議論を行った。これは、屈折率の異なるエアロジェルを二重に用いることにより、良い角 度分解能を保ったまま輻射体を厚くして光量を増加させてトータルの の性能を上げるとい うアイデアである。これは製作段階で屈折率をある程度調節してサンプルを作ることができるとい うエアロジェルの特徴を生かしたアイデアであり、輻射体にエアロジェルを用いている検出器のみ が実現可能である。また、「デュアルラディエーター」の拡張としてさらに輻射体を多層化するこ とも考えることができる。本稿ではこれを「マルチラディエーター」と呼ぶ。 デュアルラディエーターの原理が実機で予想道理に動作するか検証するため、プロトタイプを 用いたビームテストを " と#ビームラインにて行った。その結果、角度分解能を損な うことなく検出光子数を増加させるという期待道理の動作を確認することができ、デュアルラディ エーターの導入で従来より検出光子数は$% 増加させて&'! 個を得ることができた。さらに、マ ルチラディエーターの導入することによって角度分解能も向上させることに成功し、 の運 動量領域において を約('$ で分離することが可能な検出器の実現に成功した。 本論文は、 型エアロジェル の問題点を解決する「デュアル、マルチラ ディエーター」の構想、そのビームテストによる検証についてまとめたものである。
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;
Detailed record
-
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927.
Belle 実験におけるPID検出器のアップグレードの為のエアロゲルRICHに用いる2 層一体型エアロゲル輻射体の研究開発
/
Shinzo Otake
[BELLE2-MTHESIS-2021-053]
Presented on 11 03 2005
MSc
2005
Chiba University
/ Chiba
2001 年7 月にBelle実験の大きな目的の一つであった。B中間子のB0 → J/ψKS、B¯0 → J/ψ KS の崩壊において、間接的ではあるがCP 対称性の破れがあることがわかった ことがローマで開催された高エネルギー学の国際会議で報告された。また、2004 年1 月 にはB0 → π+π−、B¯0 → π+π− の崩壊において直接的なCP 対称性の破れがある事が わかった。 これらから、標準理論の中でのCP 対称性の破れを予言している小林-益川理論のた また、より詳細な小林-益川理論を確立するだけでなく、新しい物理を見つける為にも より高いルミノシティーを獲得し、またそれを検出できるだけの性能を持つ検出器が要 求されてくる。 Belle 実験ではより高いルミノシティーを目指しKEKB 加速器をアップフレードが計 画されており、それと同じくBelle ディテクターもアップグレード計画がある。そのサブ ディテクターグループであるACC では現行の閾値型のエアロゲルチェレンコフカウン ターから一部分をproximity focusing リングイメージ型チェレンコフカウンターに変更 し、より広い運動量領域での粒子の識別を可能にする予定である。また、その際、輻射体 であるシリカエアロゲルを屈折率の違う2 枚(デュアル・ラディエーター) 若しくはそれ 以上の枚数のシリカエアロゲル(マルチ・ラディエーター) を用いることでリングイメー ジをfocus、defocus する事で検出光子数を落とさずに角度分解能を上げられる事が、今 まで行われてきたビームテストで確認された。更に、そのデュアル・ラディエーターや マルチ・ラディエーターをシリカエアロゲルの製作の段階で一体化させてしまう事で表 面の数の減少から表面散乱の軽減が期待できる。本論文では、そのproximity focusing リングイメージ型チェレンコフカウンターの輻射体であるシリカエアロゲルを違う屈折 率を持つエアロゲルをその製作の段階で一体化させてしまうことで輻射体としての性能 の変化をみてみたので、その結果について報告する。 第1 章では、Belle 実験について、CP 対称性の破れとB ファクトリー、Belle 検出器 について、最近の結果を踏まえて述べる。 第2 章では、第1 章で説明したBelle 検出器の1 つであるシリカエアロゲルチェレン コフカウンター(ACC) について述べる。また、現在のBelle 検出器の閾値型シリカエア ロゲルと2006 年のBelle 検出器をアップグレードする時に採用を予定しているリングイ メージ型チェレンコフカウンター(RICH) について。 第3 章では、チェレンコフカウンターの輻射体として用いられているシリカエアロゲ ルについて述べる。この章では本論文で、研究した2 層一体型エアロゲル 第4 章では、製作した2 層一体型エアロゲルの性能を透過長、屈折率を 第5 章では、結論を述べる。
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;
Detailed record
-
Similar records
928.
新型高性能光検出器(HAPD)読み出しのためのASICの開発
/
Takashi Nakagawa
[BELLE2-MTHESIS-2021-052]
Presented on 31 03 2006
MSc
2006
Tokyo Metropolitan University
/ Hachioji
B 中間子を用いCP 非保存現象を研究するBelle 実験では、B 中間子崩 壊から生ずるK 中間子とπ 中間子の識別が必要不可欠である。現在私が 属するBelle 実験サブグループであるACC (Aerogel Chrenkov Counter) グループでは、エアロジェルを用いた閾値型の光検出器を用いて高運動 量領域でのK 中間子とπ 中間子の識別を担当している。現在のBelle 測 定器におけるK/π 識別は他の測定器と情報を併せ、全事象を90 %以上の 確率でπ 中間子とK 中間子の分離が達成されている。しかし超対称性粒 子の様常等の新事象の検出には希崩壊現象の検出が不可欠であり、より 高い粒子識別能力が求められる。そこで、更なる粒子識別能力向上を目 標にACCグループでは検出器のアップグレードとしてA-RICH(Aerogel Ring Image Chrenkov Counter)検出器を採用することを計画している。 A-RICH 検出器は荷電粒子が輻射体であるエアロゲルを通過する際に 円錐状に放射されるChrenkov 光を位置分解能を持つ光検出器によって捉 え、検出器上の位置情報からChrenkov 光の放出角を再構成することで、 粒子識別を行うものである。A-RICH に使用される光検出器として「十分 な有効面積」「高い検出効率」「位置分解能」そしてBelle 検出器内に設置 するため「1.5 T の磁場中で動作可能」という条件が求められる。これら を満たすものは現在市販されているの光検出器では難しい。そこで我々 は高い透過率を有するエアロゲルの開発と平行し、新型光検出器の研究 開発を行っている。 我々は要求を満たす光検出器として、(株)浜松ホトニクスと共同で、 HAPD(Hybrid Avalanche Photo Detecter)と呼ばれる新形マルチアノー ド光検出器を共同開発している。現在試作されているHAPDは72×72mm2 (有効エリア59 × 59mm2 )の大きさを持ち12 × 12 のarray に分離され ている。そして1 台につき144 channels の出力を持ち、1 つの出力あたり 約80pF の検出器容量を持っている。 またBelle 検出器に設置される予定のA-RICH全体ではHAPD(144ch/HAPD) を700 台用いる。このとき信号読み出しは約10 万Channel となる。そこ でこれらの膨大な信号を処理するシステムが必要となってくる。このた め我々はHAPD 処理用の集積回路を開発した。 本論文では試作されたHAPD の評価及び、HAPD からの信号処理用集積 回路(ASIC:S03)の試作経緯と性能評価に関して報告する。
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