イメージングプレートを用いた宇宙線検出器の開発

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11740134
• Research Institution: Yamagata University
• Principal Investigator: 郡司 修一 山形大学, 理学部, 助教授 (70241685)
• Keywords: イメージングプレート / 重粒子線 / 宇宙線

Research Abstract

現在、研究代表者はイメージングプレートを超重粒子宇宙線検出器として開発している。現在までの所、以下の様な事が実験により確認されている。
1)イメージングプレートにエネルギー(MeV/n)の同じ様々な核種の粒子を垂直に入射して、そのエネルギーデポジットを輝尽発光から検出できるかを試みた。その結果、また誤差は大きいものの、理論通り入射粒子の原子番号の2乗に比例した輝尽発光が得られ、イメージングプレートにより、1発1発の重粒子のエネルギーデポジットを読み出せることが確認できた。
2)次に斜めからイメージングプレートに粒子を入射して、そのレスポンスを調べた。まず第一に、斜めから入射した場合には、イメージングプレート上での重粒子のイメージは楕円形になり。この短軸と長軸の比により、その粒子の入射方向を大ざっぱに同定することができることが分かった。
3)入射角度と生じる輝尽発光の量は一定の法則に従っており、この法則が入射粒子の種類やエネルギーに依存しない事から、イメージングプレートによってdE/dxの測定が原理的に可能であることを明らかにした。
4)イメージングプレートにはフェーディングという特性がある。これは、時間が経つに従って重粒子のエネルギーデポジットの情報が失われてくる現象である。この現象がSRタイプとMSタイプのイメージングプレートでどの様に違っているかを調べた所、新しくフジフィルムで開発されたMSタイプは、照射後200時間程度でフェーディングが2倍程度改善されている事が分かった。
5)以上の様に現在フェーディングは随分改善はされたが、精密な重粒子測定を行うには、その特性は十分でない。そこでそのフェーディングの影響を原理的に無くすため、イメージングプレートから出てくる即時発光を利用したシステムを考案した。そのシステムが原理的に機能するかを確かめるために、まず重粒子1発により生じる即時発光の光量を調べてみた。その結果、現在考案中のシステムが原理的に使用可能であることが分かった。

Research Products

• [Publications] 金瀬 吾郎 他: "Development of an Imaging Plate as a Heavy-Nuclide Detector"IEEE Trans.Nocl.Sci..
• [Publications] 郡司 修一 他: "Dependence of the Images of the Imaging Plate on Incident Angles of Heavy Nuclides"IEEE Conf.Rec.. CD-ROM (1999)