A02-Ⅱ
A02-Ⅱ班：究極のエネルギー分解能を持つ大面積X線検出器 研究の簡単な説明：SOIピクセル検出器と超伝導検出器KID(Kinetic Inductance Detector)を組み合わせて、イオン化信号とフォノン信号を同時計測することにより、事象位置とエネルギーを精密に測定する。
本研究は、高いエネルギー分解能を持つ超伝導検出器の一種であるKID (Kinetic Inductance Detector)と、0.1mm の位置分解能を持つSOIピクセル検出器を組み合わせることにより、半導体検出器の5分の1のエネルギー分解能を持つ100mm2の大面積X線検器の開発を行う。通常のSOIピクセル検出器の裏面のAl膜に、KIDのパターンを形成することにより、SOIピクセル検出器では電離で生じたホールを、KIDでは非熱的フォノンを同時検出する（下図）。超伝導検出器が稼働する極低温(0.3K)でも、SOIのCMOS回路は動作し、センサー部分と一体になっていることが大きな強みである。本研究開発が成功すれば、放射光施設による非平衡科学物理や元素分析といった物性実験のみならず、暗黒物質探索やニュートリノの絶対質量測定といった素粒子・宇宙分野における新規な実験も可能となる。
研究班名：SOIKID
メンバー
研究代表者：石野宏和（岡山大学、准教授）
連携研究者：樹林敦子（岡山大学、研究員）
岡本晃範（岡山大学、M2)
川人祥二（静岡大学、教授）
新井康夫（KEK、教授）
論文等
- H. Ishino et al., Development of Microwave Kinetic Inductance Detectors for a detection of Phonons, J. of Low Temp. Phys., published online (2014).
- A. Kibayashi, H. Ishino et al., Deveopment of the Superconducting Detectors for Applications to Particle Physics and Astrophysics, JPS Conf. Proc. 1 (2014) 013118, 1-4.
- K. Hattori, H. Ishino, Y. Kibe et al., Development of microwave kinetic inductance detectors and their readout system for LiteBIRD, Nucl. Instr. Meth. A 732 (2013), 306-310.
- K. Hattori, H. Ishino et al., Novel Frequency-Domain Multiplexing MKID Readout for the LiteBIRD Satellite, J. of Low Temp. Phys. 167 (2012), 671-677.