초록 ▼

연구의 목적 및 내용
무거운 쿼크를 포함하는 중간자들(D, B meson)은 중이온 충돌 직후 가벼운 경입자로 분열한다. 따라서 이를 직접적으로 측정하려면 마이크로미터 수준의 위치 분해능을 가진 검출기를 이용하여, 중간자들의 붕괴 지점과 핵의 충돌 지점 사이의 거리를 측정해야 한다. 실리콘 센서를 이용하면 마이크로미터 수준의 분해능으로 비행궤적을 추적하는 것이 가능하다. 본 연구진은 고 분해능 비행궤적 시스템인 실리콘 픽셀 검출기를 기반으로 한 시뮬레이션과 붕괴 지점을 측정하기 위한 알고리즘을 개발하였다.. 더불어 외부(국내/

연구의 목적 및 내용
무거운 쿼크를 포함하는 중간자들(D, B meson)은 중이온 충돌 직후 가벼운 경입자로 분열한다. 따라서 이를 직접적으로 측정하려면 마이크로미터 수준의 위치 분해능을 가진 검출기를 이용하여, 중간자들의 붕괴 지점과 핵의 충돌 지점 사이의 거리를 측정해야 한다. 실리콘 센서를 이용하면 마이크로미터 수준의 분해능으로 비행궤적을 추적하는 것이 가능하다. 본 연구진은 고 분해능 비행궤적 시스템인 실리콘 픽셀 검출기를 기반으로 한 시뮬레이션과 붕괴 지점을 측정하기 위한 알고리즘을 개발하였다.. 더불어 외부(국내/외)에서 제작된 실리콘 센세 칩의 테스트 및 어셉블리 벤치를 구축하여 국내에 실리콘 검출기 관련 기초 연구의 기반을 만들었다.

연구결과
▷ 실리콘 픽셀 검출기의 테스트 시스템을 확대하여 방사능 소스와 펄스 신호를 이용해 실리콘칩들의 특성을 다각도로 분석하고 어셈블리(assembly) 시스템 구축의 기반을 마련
▷ 실리콘 픽셀 검출기 시뮬레이션의 정밀도를 높이고 다양한 형태의 칩에 시뮬레이션적용. 논문 출간 준비중.
○ 3차원 실리콘 검출기의 기하학적 조건(두께, 간격), 역 바이어스 크기, 공핍층 포텐셜의 크기등의 초기조건에 따른 포텐셜과 전기장의 분포, 신호 구현.
▷ 광자 쌍생성 및 무거운쿼크를 포함한 강입자에서 붕괴하는 전자의 임팩트파라미터 계산. 시뮬레이션값과 이론값의 비교. 논문 출간 준비중.
▷ 바닥 쿼크로 구성된 강입자의 생성 산란 단면적을 개별적 측정하는 상위버전의 알고리즘 개발
○ 실리콘 검출기의 위치 분해능을 이용해 전자의 경로가 핵 충돌 지점에 가장 근접한 거리를 이용해 신호 사건과 배경 사건을 구별해 내는 임팩트 파라미터(impact parameter)를 이용한 알고리즘을 개발
○ p-Pb 충돌 데이터를 이용해 바닥쿼크 산란 단면적의 계산.
○ 무거운 쿼크의 핵 수정효과 계산, 논문 출간 준비중.

연구결과의 활용계획
(1) 실리콘 검출기 테스트, 어셈블리 시스템에 관한 기술 확보
(2) 실리콘 검출기는 실험 입자/핵 물리학에서 입자붕괴 꼭짓점 및 비행궤적 검출 시스템에 사용될 뿐만 아니라 천체 물리학과 같은 우주과학에도 활용
(3) 실리콘 검출기는 의학 및 산업계의 이미징 분야에도 응용 가능
(4) 검출기 시뮬레이션과 알고리즘 개발 분야의 연구 인력 양성을 통해 한국형 중이온 가속기 실험에 적합한 인재 확보
(5) 대용량 데이터 분석을 위한 알고리즘 개발과 솔루션 중심의 역량을 강화하고 이를 기반으로 새로운 부가가치 정보 창출

(출처 : 한글요약문 5p)

Abstract ▼

Purpose&contents
Mesons (D, B mesons), containing heavy quarks, decays into lepton immediately after heavy-ion collisions. Therefore, to measure this directly, we need to use a detector with micrometer-level position resolution to measure the distance between the decay point of the meson and the

Purpose&contents
Mesons (D, B mesons), containing heavy quarks, decays into lepton immediately after heavy-ion collisions. Therefore, to measure this directly, we need to use a detector with micrometer-level position resolution to measure the distance between the decay point of the meson and the point of collision with the nucleus. With silicon sensors, it is possible to track flight trajectories with micrometer-level resolution. We have developed algorithms for measuring simulation and decay points based on silicon pixel detectors, a high resolution tracking system. In addition, we have tested silicon sensor chips manufactured by external (domestic / foreign) and made the basis of basic research on silicon detector in Korea.

Result
▷ By expanding the test system of silicon pixel detectors, we analyzed the characteristics of silicon chips using radioactive sources and pulse signals in various angles and lay the foundation for building assembly systems.
▷ Increase the precision of silicon pixel detector simulation and apply simulation to various types of chips. Preparing papers.
▷ Calculation of impact parameters of electrons from photon pair production and decay from hadrons including heavy quarks. Comparison of simulation value and theoretical value. Preparing papers.
▷ Development of a higher-level algorithm for individually measuring the generated scattering cross-section of steel particles composed of bottom quarks
○ Calculation of bottom quark scattering cross section using p-Pb collision data.
○ Calculation of nuclear quenching effect of heavy quarks, preparation of paper for publication.

Expected Contribution
(1) Obtaining technology for silicon detector test and assembly system
(2) Silicon detectors are used not only for the systems in experimental particles / nuclear physics, but also for space science such as astrophysics
(3) Silicon detectors are also applicable to medical and industrial imaging applications
(4) Recruiting researchers in this field to secure suitable human resources for Korean heavy-ion accelerator experiment
(5) Developing algorithms for large-scale data analysis and strengthening solution-centered capabilities and creating new value-added information based on this

(출처 : SUMMARY 6p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 3
• 연구계획 요약문 ... 4
• 연구결과 요약문 ... 5
• 한글요약문 ... 5
• SUMMARY ... 6
• 연구내용 및 결과 ... 7
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 7
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 8
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 9
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 11
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 13
• 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 13
• 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 13
• 8. 참고문헌 ... 14
• 9. 연구성과 ... 15
• 10. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 16
• 11. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 16
• 12. 기타사항 ... 16
• 별첨1 대 표 연 구 성 과 ... 17
• 별첨2 세부 목표 관련 증빙 ... 28
• 끝페이지 ... 29