特異的放電モードを利用した実用的ガス封入型高性能位置検出器の開発

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06559009
• Research Institution: KYOTO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 伊藤 眞 京都大学, 放射性同位元素総合センター, 助手 (30144398)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小野 浩 セイコー, イージアンドジー株式会社・技術部主任研究員, 主任 ; 五十棲 泰人 京都大学, 放射性同位元素総合センター, 教授 (50027603) ; 片野 林太郎 京都大学, 化学研究所, 助手 (50231254) ; 戸崎 充男 京都大学, 放射性同位元素総合センター, 助手 (70207570)
• Keywords: ガス検出器 / 1次元位置検出器 / ガス封入型 / 高気圧計数ガス / 実用的

Research Abstract

当初計画案通り、現在までに、高気圧ガスハンドリングシステム、ガス封入型検出器本体及び内部構造の製作が完成している。位置分解能等の検出器としての基礎特性調査をほぼ終了し、本年2月京都大学理学部タンデムバンデ加速器実験に応用し非常に良い成果を得ている。
(1)成果発表:研究の各段階での成果を発表してきている。高気圧下での空間電荷効果が引き起こす検出器応答について新たな知見が得られた。光電効果によって発生する計数ガス原子の特性X線に起因するイベント(Haloイベント)は位置分解能を悪化させることが知られている。我々は、制限比例領域では、Haloイベントは通常の光電イベント(光電子+Auger電子)よりも大きなガス増幅率を持つことを見出し、詳しい解析によりこの機構を解明した。この成果を「Effect of self-induced space charge in a high pressure position-sensitive proportional counter」Nucl.Instr.and Meth..A368(1996)738-744として論文発表した。
本検出器を、本年2月京都大学理学部タンデムバンデ加速器実験に応用した。陽子ビームを標的物質に衝撃させ、放出されるX線を本検出器を組み込んだ結晶分光装置により高精度エネルギー測定に成功し、従来観測されていなかったX線ピーク構造を初めて明確にした。この結果は、電子系の多体効果を解明するために極めて重要な情報を提供するため、現在勢力的に解析を進めていて、早急に論文発表する予定である。
(2)今後の問題点:脱酸素、脱水カラムを備えたガス純化装置、計数ガスの種類、混合比を変化させることが出来る高気圧ガス混合回路、空気中酸素のBack diffusionを軽減化できる検出器用ガス回路、これらすべてをオイルフリーターボポンプと組み合わせたシステムを完成させている。ガス封じ込め特性調査を行ってきたが、Ar系の計数ガスに対しては、良好な性能を得ている。Xe系のガスについてはまだ改良が必要で、特にガス純化装置の性能を向上させる必要がある。

Research Products

• [Publications] Shin Ito: "Effect of self-induced space charge in a high pressure position-sensitive proportional counter" Nucl.Instr.and Meth.A368. 738-744 (1996)
• [Publications] Shin Ito: "Development of Position-Sensitive Proportional Counter for High-Resolution X-Ray Measurement" Annual Report,Tandem V.D.G.Laboratory,Kyoto University. 1995. 28-33 (1996)
• [Publications] Shin Ito: "Gas amplification of proportional and SQS modes observed as a function of the radial distance of the position of primary ionization" Nucl.Instr.and Meth.A348. 297-302 (1994)
• [Publications] Shin Ito: "Characteristic Counter Response of Position-Sensitive Proportional Counter Filled with High-Pressure Counting Gases" KEK Photon Factory Activity Report. 1993. 429 (1994)