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総合研究大学院大学 先端学術院 素粒子原子核コース 測定器開発グループでは、素粒子原子核実験、宇宙線観測などの素粒子原子核研究に関連する分野において、現在および将来の実験プロジェクトに不可欠となりえる最先端の粒子線検出器の開発を手がけています。 具体的には、測定器開発センターが推進する、超伝導磁石とその冷凍システムの開発、極低温環境下で用いる検出器やエレクトロニクスのための超低温冷却装置の開発、新規検出材料、先端ナノ半導体プロセス、高密度集積技術、高速情報処理・ネットワーク、極低温電子工学、光センサー、半導体検出器などの先端計測技術の開発などを素粒子原子核実験講座の他の研究グループ、国内外の研究機関と連携して推進します。 また、開発した検出器の性能評価に不可欠となる測定器開発テストビームラインの性能を改善する研究にも取り組んでいます。 測定器やエレクトロニクスの製造の観点から、素粒子原子核やそれに関連する分野の実験研究を進めたい人は、私たちと一緒に研究しましょう！！
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戸本 誠（KEK）
研究内容
素粒子原子核実験、宇宙線観測などの分野においては、電子顕微鏡などを使っても見ることができないような、原子や分子よりもさらに小さい粒子を可視化するオリジナルの計測システムが必要です。KEKでは、テクノロジーの最先端である半導体高集積回路プロセス、新センサー、高速情報処理・ネットワークなどを駆使し、高度な計測システムを自ら開発しています。ここで開発された技術やシステムは素粒子原子核実験だけでなく、他の加速器科学や、宇宙・天文分野を始め 幅広い研究へ応用されています。
粒子識別のための広くて均質な高磁場空間を検出器に提供する、超伝導磁石の開発を進めています。特に次世代コライダー実験に向けた、大型の超伝導薄肉ソレノイドに必要となるアルミ安定化超伝導線の研究を進めています。 超伝導現象を利用する検出器や量子素子の展開が見込まれていますが、これらは通常の液体ヘリウムよりさらに低温（超低温）の環境を必要とします。検出器や素子の冷却に適した超低温環境を生成する冷凍機の開発を進めています。
次世代コライダー実験として、Higgs Factoryや重心系エネルギー100 TeVのコライダーを念頭に研究を進めています。Higgs粒子の精密測定や新粒子の直接探索を通し標準理論を超える物理の発見を目指しています。測定器に求められる性能や新しい解析の考案なども研究対象です。測定器開発では半導体センサーと読出し回路をCMOS技術で一体形成するモノリシック・ピクセル検出器 MAPSの開発を進めています。ピクセル構造デザインや読み出し回路の設計、プロトタイプの製作、そしてテストビームを使って粒子計測性能の評価を進めています。
