KEK素核研報告

・エレクトロニクスシステムグループ

本グループはつくばと東海両キャンパスで開発拠点を維持している。我々は今後重要となる高輝度高強度加速器実験用検出器・読み出しシステム構築のための研究開発を組織的に進める。

エレクトロニクスシステムグループ東海分室

J-PARC利用者を中心とするユーザー、各大学のKEK東海分室およびEsysつくば拠点と協力して数十件の共同開発を進めている。今後必要になる10Gbpsを超える高速データ転送技術の開発およびテスト環境の整備を始めた。技術教育・開発者間交流などを積極的に推進しており、若手中心の教育プログラム（講義、演習、実習）を毎年企画開催している。2017年度の受講者は延べ157名であり、専門分野は加速器科学分野に加えて工学、宇宙・天文、生物など多岐にわたる。

SOI検出器グループでは、素核、宇宙、物質、生命科学分野の研究者と共同研究を行い、それぞれの研究に必要なSOIセンサ開発を進めている。今までのR&D項目に加え、中性子検出や低エネルギー電子線検出応用も進めている。国際共同研究については、中国IHEP,ポーランドAGHの研究者と協力し計数型SOIセンサや、ILC等の次世代加速器による物理実験向けSOIセンサ開発研究を進めている。SOIピクセルプロセスの利用拡大を目指して、SOI量子イメージセンサ・コンソーシアムの設立準備を進めつつ、「量子線イメージング研究会」の第1回目を9月に京都大学で開催する予定である。

高集積システムインテグレーションに関しては東海分室と協力し、ア）高耐放射線化R&D イ)高集積高機能化R&D を中心に国内外のグループと協力推進おり下記に一部の内容を記す。

ア）耐放射線耐化R&D高放射線耐性半導体光検出器の実現のための調査研究

・Grad(~10MGy)でのトランジスタ耐放射線測定

CMOS65nmプロセストランジスタの耐放射線を量子機構と共同で開始した。現状30Mrad程度までは動作確認終了。今後さらに試験を進める。

・GHz帯高速アンプの開発

CMOS65nmプロセスを使用したアンプーディスクリを年度末に試作予定。

・ダイヤモンモンド検出器用ASICの開発

昨年度試作したチップの評価を進めており、今年度末に実機用のチップをサブミットする予定である。

イ)高集積高機能化R&D

・g-2シリコンストリップ検出器用フロントエンドASICの開発九州大学と協力し性能改善に向けた修正作業を行っている。

・ATLAS PP-ASICの開発

TGC ASD 信号のタイミングアライメント回路, 約1ns分解能、ダイナミックレンジ約50ns,9月末から試作品を評価開始する。

・Belle-II　CDC読み出し用マルチチャネルADCの開発

低電力化がターゲットである。2018/12に試作予定で、仕様は10bit, ~100MS/sのADCを４〜８ch内蔵するASICとなる。

・ニュートリノ実験用のTPC読み出しエレクトロニクスの開発

昨年度試作したチップを改良したものを今年度サブミットし、デザイン進行中

・ピコ秒分解能マルチチャネルTDCの開発

東大VDECとの共同研究で数ピコ秒分解能を持つワイドダイナミックレンジ時間測定回路を目指す。8ch内蔵の予定である。

・IoT用低電力回路技術の開発

NEDO IoT横断プロジェクトにおいて、高速起動水晶発振回路を開発し6月にプレスリリース、2018VLSI Circuits Symposiumで成果発表。