カーボン・ナノチューブを用いた放射線検出素子の開発

Research Project

Project/Area Number	16654041
Research Category	Grant-in-Aid for Exploratory Research
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
Research Institution	Tokyo Institute of Technology
Principal Investigator	河合誠之東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (80195031)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	小谷太郎東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 21世紀COE研究員 (80291920)
Project Period (FY)	2004 – 2005
Project Status	Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help	¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000) Fiscal Year 2005: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000) Fiscal Year 2004: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Keywords	カーボンナノチューブ / 放射線検出 / なだれ増幅
Research Abstract	カーボン・ナノチューブを陽極芯線として用いた比例計数管の開発を立教大学と共同して行なっている。カーボン・ナノチューブを用いることにより、低電圧で動作する比例計数管や、画素の小さな撮像型比例計数管などの実現可能性がある。通常の比例計数管では不活性気体を放射線の吸収体として用いるが、本研究では、光電子の平均自由行程を強電場領域よりも小さくするために、液体アルゴンを用いることとした。前年度までに、冷却可能な放射線検出器函体を設計、製作し、信号処理系、冷却系、ガス供給系を構築した。今年度は、カーボン・ナノチューブ電極を高純度液体アルゴン中に漬け、電圧を印可し、60keVγ線を照射し、γ線イベントを生成させた。アノード信号にのる雑音を0.3mV(r.m.s.)程度まで低くするができ、60keVγ線のつくるなだれ無しの信号を取り出すことに成功し、スペクトラムを取得した。なだれ増幅が生じているかは、このスペクトラムをカーボン・ナノチューブ電極と対照電極とでそれぞれ取得し、比較することで調べられる。比較を、さまざまなパラメータの組み合わせのもとで行なうことにより、なだれ増幅の条件を絞り込む。