位置敏感光電子増倍管を利用した陽電子消滅2光子2次元角相関装置の開発

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05559004
• Research Institution: The Unuversity of Tokyo
• Principal Investigator: 兵頭 俊夫 東京大学, 教養学部, 教授 (90012484)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 内田 博 浜松ホトンクス, 中央研究所, 専任部員 ; 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: 陽電子消滅 / 2光子2次元角相関装置 / 位置敏感光電子増倍管 / BGOシンチレータ

Research Abstract

平成6年度までに完成させた、多数の柱状BGOシンチレータを取り付けた位置敏感光電子増倍管を用いたγ線入射位置敏感検出器を用いて、陽電子消滅2光子2次元角相関装置を組み上げた。
検出器には、平成6年度に作製した検出器移動機構を組み合わせた。また、試料室架台に試料室をとりつけ、試料に磁場をかけるための電磁石を設置し、γ線をシールドするための整形した鉛ブロックを積み上げた。一方、実験用ソフトウェア、すなわち(1)検出器移動機構の制御、(2)CAMACシステムの制御、(3)2光子角相関の算出(角度演算と効率の補正)を同時に行うプログラム、およびデータ解析用プログラムを作製した。
検出器は試料から5mの位置に設置した。低温でKI中のブロッホ状態のポジトロニウムの運動量分布(ポジトロニウム・ピーク)を用いて、試料サイズが2mmのときの分解能を測定したところ、1.1×10^<-3>mcであった。これは、検出器自体の位置分解能が2.5mmであることに相当し、高分解能アンガー・カメラの性能に匹敵する。検出面積が典型的なアンガー・カメラに比べて1/100であるにもかかわらず、2光子角相関の測定効率は1/10以上であった。これは、シンチレータとしてNaIより密度の高いBGOを使ったためである。
本装置を使って、KI中のポジトロニウム状態の温度依存性や錯塩中のスピン・クロスオーバー転移の研究をすでに開始した。

Research Products

• [Publications] 永井康介,他4名: "Position Sensitive Scintillation Detectors for γ-rays" Material Science Forum. 175-178. 971-974 (1995)
• [Publications] 永井康介,兵頭俊夫: "陽電子消滅2光子2次元角相関装置" 東京大学アイソトープ総合センターニュース. 26. 4-5 (1995)