位置敏感光電子増倍管を利用した陽電子消減2光子2次元角相関装置の開発

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05559004
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 兵頭 俊夫 東京大学, 教養学部, 教授 (90012484)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 斎藤 晴雄 東京大学, 教養学部, 助手 (60235059) ; 長嶋 泰之 東京大学, 教養学部, 助手 (60198322)
• Keywords: 陽電子消減2光子角相関 / γ線入射位置検出器 / 位置敏感光電子増倍管 / GSO / BGO / シンチレ-ション・カウンタ-

Research Abstract

本年度は、装置の心臓部であるγ線入射位置検出装置の研究と開発を行った。特に、γ位置検出用のシンチレ-タの種類、形状、および位置敏感光電子増倍管のサイズの検討を行った。まず、形状については、最も簡便な方式である、円板型についてGSOをシンチレ-タによるシステムの性能を検討した。位置敏感γ線検出器としては最初の試みである。従来X線検出器として存在していたNaIを用いるものに比べて、潮解性がないためにたいへん簡単な形にできた。特に、周囲にGSOと同じ屈折率をもつガラスリングをはめたところ、周辺部の特性が著しく向上した。シンチレ-ション光の量が減ると分解能が下がることがわかったので、この方式の場合は、光量の少ないBSOよりGSOがよいであろうと結論した。次に、シンチレ-タを個別角柱の集合体としたときの性能を比較した。分解能の点ではGSOとBGOであまり変わらなかった。GSOの場合に角柱間にタングステンをはさむと分解能が向上した。ただし、検出効率の点でBGOのほうが優れていた。光電子増倍管は、3インチ型と5インチ型の可能性があったが、5インチ型では分解能がよくないことがわかったので、3インチ型を採用した。
浜松ホトニクスで開発した角柱型BGOを用いたシステムと、今回検討した他の方式を総合的に比較したところ、検出効率の点で前者が優れていることがわかったので、最終的にはその方式を選んだ。また、浜松ホトニクスでは、位置決定演算の精度を上げる新しいハ-ドウェア方式を開発した。