多線式比例計数箱による中性子位置検出の研究

• Project/Area Number: 62550029
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 物理計測・光学
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 前田 豊 京都大学, 原子炉実験所, 助教授 (90027425)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 酒井 宏 京都大学, 原子炉実験所, 助手 (00027468) ; 宇津呂 雄彦 京都大学, 原子炉実験所, 助教授 (50027421) ; 上原 進一 京都大学, 原子炉実験所, 教務職員 (60115798)
• Project Period (FY): 1987
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1987)
• Budget Amount: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000); Fiscal Year 1987: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
• Keywords: 中性子検出器 / 2次元位置検出 / 多線式比例計数箱

Research Abstract

1.多線式比例計数箱の製作とガスの選定
ギャップ13mmのアノード・カソード間にXY読出し電極を配した多線式比例計数箱(有感面積21×21cm^2)をアルミ製高圧容器に収納し, ^3HeとArを基本成分とするカウンター・ガスを約4気圧充填した. クエンチング・ガスとしてCO_2,CF_4などを混合し, ガス増巾度などのカウンター特性を調べた. その結果, ^3He50%-Ar47.5%-CO_22.5%の組成が最適であることが分った.
2.二次元位置読出し方式の検討
中性子信号の波高測定などより位置読出し方式としては, コインシデンス・レジスターを使用する直接エンコード方式を採用することに決定した. X,Yの位置情報は, 64×64pixelsとして得られる.
3.検出器ガスの純化精製の検討
ガラス繊維入りエポキシ樹脂にワイヤリングするため, 酸素や水蒸気などの電気的陰性の不純物ガスによるカウンター特性の劣化がある. これら不純物を除去する手法を検討した. アルミナ, Ti系触媒なども検討したが, Ca金属ショットを400〜450°Cに常時加熱し, カウンターガスを対流循環させることにより, 多線式比例計数箱は長時間安定に動作することを確認した.
4.総合性能試験
^<252>Cfの中性子源を使用して中性子2次元位置検出器としての総合性能試験を行った. 得られた中性子信号の波高スペクトルは, ガンマ線などによるバッククラウンドとの分離も十分で, 効率よく安定に動作することが判明した. この研究成果を基にして, 中性子小角散乱実験に必要な大型の2次元位置検出器を製作する.