143501■談話室

CERN Summer Student Programme 2017 活動報告
大阪大学理学研究科物理学専攻博士前期課程 1 年

真 利共 生mari@champ.hep.sci.osaka-u.ac.jp
2017 年 11 月 27 日

1

講義資料はすべてウェブページ[1]に掲載されており、必はじめに要に応じて復習できる環境が用意されていた。講義内容を

私は 6 月 5 日から 8 月 11 日までの 10 週間、CERN SummerStudent Programme 2017 に参加した。今年は世界中から約340 人もの学生が、物理やエンジニアリング、コンピュータサイエンスなど幅広い分野から集まった。学生は配属先の実験チームで各々の研究を行うだけでなく、講義や施設見学、ポスターセッションなど様々な催しに参加することができる。
私は EP-DT-FS に配属され、Single Wire ProportionalChamber(SWPC)を用いて、流量計の評価といった LHC ガスシステムに関する基礎的な R&D を行った。このレポートは
私が本プログラムで体験したことについて報告するものである。

その講義中にすべて理解することは難しかったため、このシステムは非常にありがたかった。

2.2

実験

2.2.1

EP-DT-FS

私は Summer Student として EP-DT-FS(Experimental Physics– Detector Technologies – Fluidic Systems)というガス検出器グループに配属された。
私の Supervisor である Beatrice Mandelli
氏曰く、このグループはすべての実験に関わりがあるとのことで、これを聞いたときは少し感動した。すべての実験というのはもちろん ATLAS、CMS、Alice、LHCb のことである。同じ研究グループの学生たちが各々CMS や Alice に

2

活動

2.1

講義

飛び回っていたことから、確かに複数の実験に関わりがあるらしい。そのため研究内容も人によって大きく異なり、
例えば Beatrice 氏はガス検出器に封入するガスの新しい配6 月末から 6 週間にわたり、平日の午前には講義が行わ合を試していた。また私の研究を最も支えてくれた Technicalれた。内容は素粒子理論、宇宙論、検出器、加速器、物理Student の Guilio Candreva 氏は、GC(Gas Chromatography)を解析、エレクトロニクス等々、非常に多種多様で驚かされ用いて各実験のガス供給ラインのモニタリングをしていた。

た。プログラム後半には、放射線医学といった少し毛色のGuilio と同じ Technical Student である Mara Corbetta 氏は、違う講義もあり、最後まで通して楽しむことができた。講GIF++(Gamma Irradiation Facility)での GEM(Gas Electron師はヨーロッパの大学や研究機関(CERN を含む)から招待さMultiplier)の試験に向けて準備を進めていた。配属直後かられ、ときにはジョークを交えて学生を笑わせたり、学生に最も親しく接してくれた Vincent Alex Bernasconi 氏は、GC質問を投げかけたりするなど、アクティブな講義を作り出を用いた解析やいくつかの新しいセンサーの導入を進めてしてくれた。講義の出席人数や最後の拍手の大きさは、そいた。の講義がいかに素晴らしいものであったかを表現しており、さながらオーケストラのコンサートのようであった。

図2

EP-DT-FS の皆さん

右から Robert、Beatrice、Guilio、Mara、Vincent、私
図1

講義室の写真

144
50
2.2.2

実験

研究をめるにあたり、まいについて学に報がル ースペクトルをはを通した。

り科内に まっていることが確 できたため、後 する流量や計等の評価に問 なく 用できるとした。

を 通り えされているイルから、エストでしていたが、GIF++レート試験に備えて、よりい イ リ

理やし、 インの 動が 1%するためのプログラムを作 した。

報をテにおけるガス検出器の必要があったため、実験物理のSupervisor の PhD 論 [2]にると、しつつ SWPC を 1 週間

をでのータサイのさ出しを導入した。

トウェアの準備を えると実験室 (Build.256) に 動し、設備やの意についてされたこととして、ガス検らとにかくをけた。とりわけ器のアラームが聞こえた難することと、放射線の理をすることである。そしてようやく SWPC のセットアップにとり用した SWPC を図 3 にかかった。実にの中にはに平行に真からイーが本す。SWPCられており、写をかけている。SWPC の内 に流すガスには Ar/CO2 (70/30)を用し、のパイプはガスの出と供給をそれ れ っている。の異なる線

図を用いた

Vス

ン

2.2.4
LHC のガスシステムに新しく導入する流量計に関して、アウトガス等のエイジングのを べた。流量計の評価に用いたセットアップを図 5 に す。SWPC の流に試験用の流量計を り け、 流 には 素計と計を導入した。ガス中のインが物が 加すると、SWPC のすることが られており、流量計のアウトガスをSWPC と 流のセンサーのでモニターできるようにしている。

実験で図に 55Fe 線 (X 線: 5.2 keV)を設 し、試験では SWPC
出は2ルで出した。の 幅器を通してからにも環境パラ、ガス中の 素2.2.3用した S Pと、をモニターしていた。

ADC のトを常に動作していることを確 し、また HV やで、SWPC のした(HV ス

せたときの HV スを えながらトリガーレーン)。例として、線(txt)でしているが、タをすべてするため、いくつかので SWPC の インをである。 インの 動は 1 週間で±3%したており、これは流量計にエイジング内に まっがないことを表している。

さがした ータレートは約 8でイ(bin)ではリできていた。後で、 イ リ

トは約 33 kHz であることが イ の出しのをンの様子を図 4 に す。線

加するとテ ストkHz で評価のためのセットアップ

図 6 は流量計を り けたといった動作環境を異なる流量計の

図

SWPC

SWPC がのモジューータとして、のレートをーの最大レーから確 でき、できることがらかになった。
また SWPC のインのSWPC は非常にシンプルなやのについても試験を行った。
を つガス検出器であり、が インに大きく作用する。これらの

図

S P のインの間流量計導入後

145
50

3た先

活

氏、EP-DT-FS の皆様、Summer Student で り合ったに 2人で月

このプログラムがしてすした

まる前は少しのためのア験がなかったため、していた。しかし、イスを多く要素は少なかった。ただがを感じることは多く、のけたため、な分にえないことでをっていたことを後の報告と研究のののロッパの各論を同でとてもをにできるであり、実験とになった。

れ、様々なをで日はヨーで感じることができた。

4
研究プログラムで配属されたグループの学生を見ている分の意見をはっきりと研究をめるでする人が多く、これから見習いたいだと感じた。またこのプログラムに参加できたことをれるをけたいと機に、日本でもにう。

5にSummer Student Programme が学

ログラムの課がで少し物

トアップはスタッがすべて作して生向けのためか、研究プりなかった。実験のセッしてしまい、私のはータの解析だけであった。参加期間が 10 週間とした

くないため、配属先の研究グループでより専にりむことができれば、さらにになるとう。

またの参加

日本人のはのどくっており、少しはの研究を体験できる

ランスがな機はの学生にも参加して6に的いプログラム

たれていたが、だった。最であるため、年しい。

CERN Summer Student Programme 2017 に参加するにあたり、多くのを々にお世になりました。多いてくださったの加手しを支えてくださった々にも、このきや 接での非常の皆様、本、をしてくださった

中な中、に加えて必要な、プログラムの参応をしてくださったにありがとう

様、KEKいました。

また、日本からこのプログラムに参加した
本くん、をげます。

URLDetector Upgrades. CERN-THESIS-2015-044.

り んだ。 週で行われる研究グループの ーティングは、先での生[2] Mandelli, B. Detector and System Developments for LHC

平日の午前は講義に出席し、午後は研究プログラムにな課

りてお[1] http://summer-timetable.web.cern.ch/summer-timetable/

した。と、ち、現人たの Summer Student と交流に日本人の学生やでき、生進様、Supervisor の Beatrice Mandelli、KEKくん、CERN での生の手作くん、けをしてくださっ