二重ベ-タ崩壊検出用の高分解能ゲルマニュ-ム室温液 イオン・チェンバ-の開発研究

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02452018
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 湯田 春雄 東北大学, 理学部, 教授 (90108457)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 増田 公明 埼玉衛生短期大学, 一般教養, 講師 (40173744) ; 末包 文彦 東北大学, 理学部, 助手 (10196678) ; 長谷川 勝夫 東北大学, 理学部, 助教授 (70004463) ; 阿部 浩也 東北大学, 理学部, 助教授 (60004412)
• Keywords: 素粒子 / ベ-タ-崩壊 / 粒子検出器 / ニュ-トリノ / 電子 / イオン・チェンバ- / カロリメ-タ-

Research Abstract

ニュ-トリノを伴わない二重ベ-タ崩壊は、ニュ-トリノ質量と関連するため、多くの研究が行われている。本研究は、 ^<76>Geを含む室温液体TMGを媒体とする)イオン・チェンバ-を製作し、TMG液体中の ^<76>Ge二重ベ-タ崩壊を検出しようとするもので、そのためTNGイオン・チェンバ-を製作し、 ^<207>Biアイソト-プからの976KeV電子線信号の観測を行い、そのエネルギ-分解能の向上を計る事を目的とする。この種類のチェンバ-は液体の純度0.1ppm以下が要求されるため、初年度は(1)液体の純化(2)高圧電源及び信号読み取り回路、(3)信号観測を主として行った。信号観測のためにチェンバ-内の平行二極板のカソ-ド極板に ^<207>Biアイソト-プを融着させ、それからの976KeV電子線の観測に初めて成功した。このイオン・チェンバ-の測定法はパルス測定法と呼ばれ、この方法では世界で初めての観測結界であり、論文として公表した。
今年度は更に、グリッド(φ20μmワイヤ-、間隔250μm)板を平行二極板内に挿入したテストチェンバ-を製作し、 ^<207>Biの976KeV電子線の第1回測定を行った。この研究を通じて、以下の問題点が明らかになった。
1.プレアンプの入力信号の大きさは10^<ー15>クロ-ン程度であるため、ノイズ対策が必要になった。ノイズには二種類あり、その一つは外部及び内部電磁ノイズ、その二は、振動によるものであった。平行二極板チェンバ-の場合は、ノイズは、±1mV程度であり、Bi信号測定が可能であったが、グリッド挿入のチェンバ-の場合は、ノイズは、±3mVとなり、信号観測が因難であった。そのため、更にノイズ対策が必要である。
2.平成4年度前半には、このノイズの減少を試み、エネルギ-分解能の向上を計る予定である。

Research Products

• [Publications] D.Aston,阿部,長谷川,末包,湯田,他38名: "Production of 400 Mirrors with High VUV Reflectivity for Use in the SLD Cerenkov Ring Imaging Detector" Nuclear Instrument and Method. A300. 501-510 (1991)
• [Publications] 湯田,阿部,長谷川,末包,増田,他7名: "Signal Observation from a pulsed Ionization Chamber Filled with Tetramethyl Germanicum" Journal of Japanese Applied Physics. 30. 525-527 (1991)
• [Publications] K.Masuda et al.: "Measurement of Liquid Xenon Scintillation from Heavy.Ion Using a Silicon Photodiode" Nuclear Instrument and Method. A309. 489-496 (1991)