光バイアスによる電離箱型放射線検出器のエネルギー分解能向上の研究

• Project/Area Number: 06854017
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 物理学一般
• Research Institution: Seikei University
• Principal Investigator: 石田 伸道 成蹊大学, 工学部, 助手 (30232309)
• Project Period (FY): 1994 – 1995
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1994)
• Budget Amount: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 1994: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
• Keywords: 光バイアス / 電離箱 / 分解能 / W値 / Fano因子

Research Abstract

グリッド付電離箱の製作
放射線源としてPo-210(5.3MeVアルファ線放射体)を内蔵したグリッド付き電離箱(イオンチェンバー)を製作した。チェンバーの有感領域に光を照射できるように、その両側にはMgF_2ガラス窓が取り付けられている。チェンバーは、真空排気系に取り付けられたターボ分子ポンプにより5×10^<-7>(Torr)まで真空排気された。また、キセノンガスは、圧力レギュレータから、モレキュラーシ-ブス、Ti-Baゲッター、ガスクリーン(酸素除去材)を通し、その酸素等価不純物濃度を2(ppb)以下で任意の圧力でチェンバーに封入できる。
測定に使用するエレクトロニクスの製作
本実験は、研究目的の性質上検出器そのものの分解能の限界を求めることに相当し、測定に用いるエレクトロニクスに関して十分な配慮が必要である。そのために、初段のFET(2SK152)を冷却可能な構造にしてプレアンプを製作した。その結果、冷却材としてドライアイス(-77℃)を用いた場合に電器的ノイズが最小になった。また後段波形整形増幅器の整形時定数と、ゲート積分器の積分時間の最適化をはかることにより、ノイズ等価電荷として112(e)を達成した。
これまでの実験結果
最初に、光バイアスのない場合のキセノンガスに対するW値、ファノ因子を求めたところ、それぞれW=22.1±0.2(eV)、F=0.31±0.5となった。これは、これまでに得られている文献値とほぼ一致する。今後は、水銀ランプで光を照射してW値、ファノ因子を求める必要がある。