Development of a dynamic gain control technique for a multiple wire proportional chamber

• Project/Area Number: 20K20108
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 80040:Quantum beam science-related
• Research Institution: High Energy Accelerator Research Organization
• Principal Investigator: 名取 寛顕 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 特任助教 (40716495)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2023: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000); Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2021: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000); Fiscal Year 2020: ¥130,000 (Direct Cost: ¥100,000、Indirect Cost: ¥30,000)
• Keywords: 粒子測定器 / ワイヤーチェンバー / 放射線検出器 / 素粒子実験 / 粒子測定技術 / ガス検知器 / ガス検出器

Outline of Research at the Start

本研究ではアノードワイヤとポテンシャルワイヤが交互に並んだ多芯比例係数管のアノードワイヤとポテンシャルワイヤにそれぞれ逆位相のパルス電圧を印加することでダイナミックにガス増幅率をコントロールする技術を開発することを目的としている。信号を読み出すカソードから見た時、逆位相のパルスによってアノードワイヤとポテンシャルワイヤへの印加電圧の変動による誘導電力が打ち消し合い、誘導電力由来のノイズによる検出器の不感時間の低減が期待される。また電圧の変動幅はポテンシャルワイヤのみを駆動した場合に比べて療法を駆動することで小さくなるため、より単純で安定的な回路構成とできる可能性がある。

Outline of Annual Research Achievements

申請者が過去に開発したワイヤーチェンバーにパルス電圧を印加することでダイナミックにゲインをコントロールする手法について、アノード/ポテンシャルワイヤへそれぞれ逆位相のパルス電圧を印加することでカソード読み出し面での誘起されるノイズを低減する手法の開発を進めている。
2021年度に当該アイデアについて、1V程度の低電圧ではあるがファンクションジェネレータを用いた原理実証に成功したことを受け、民間業者と製作の打ち合わせを進めた。
しかしながら、当初開発の依頼を考えていた業者との交渉では、減額された後の予算に収まる見積もりを得る交渉に失敗し、その業者との打ち合わせの継続を断念した。
類似製品の製造を行う業者の探索し、1社見つけたため交渉を検討したが、申請者の職位の継続が困難であるため見積り依頼を断念した。

Research Products

• [Presentation] HVスイッチングMWPCの改良 (2021)
  • Author(s): 杉田和正
  • Organizer: 日本物理学会 第76回年次大会
• [Presentation] HVスイッチングMWPCの改良 (2021)
  • Author(s): 杉田和正
  • Organizer: 日本物理学会