宇宙ガンマ線観測のためのダイヤモンド・コンプトン・リコイル・テレスコープの開発

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13354002
• Research Institution: Kanagawa University
• Principal Investigator: 柏木 利介 神奈川大学, 工学部, 専任講師 (40202006)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉田 賢二 神奈川大学, 工学部, 助手 (90260984) ; 奥野 祥二 神奈川大学, 工学部, 助手 (90281451) ; 日比野 欣也 神奈川大学, 工学部, 専任講師 (80260991) ; 高島 健 宇宙科学研究所, 助手 (10298193)
• Keywords: 放射線検出器 / ダイヤモンド

Research Abstract

近年、人工ダイヤモンドの製造技術は格段に進歩し、超高圧合成法で作られた人工ダイヤモンドは天然のものに比べて純度が高く、半導体としての性能を完全に表している。本研究はその人工ダイヤ開発に追随したものでもあり、ダイヤモンドがいかに半導体として優れた性能を持っているかを評価する実験でもある。現在までにAm-241の5.5MeVのα線に対して16.6keV(FWHM)のシリコン検出器に匹敵した高エネルギー分解能や、放医研のHIMACを使用した実験から、Feビームに対してもポーラリゼーション効果を起こさず、dE×E法による元素弁別が可能であることが解っている。ところで放射線を精度良く測定できるということは、発生した電子・正孔のキャリアが正確に動いているということであり、ダイヤモンド半導体産業に対するインパクトも大きいだろう。今年度は特に1cm角程度のダイヤを実験に使用し、それが2〜3mm角の小さなダイヤと同様に放射線検出に対して高い性能を持っていることを確かめることができたのは大きな進歩であった。CVDによるさらに大面積の単結晶ダイヤが数年後には市場に現れる情報があり、このような大面積のダイヤを次々にチェックしていきたいと考えている。またcm程度の大きさで高性能なダイヤモンドが製造できるようになってきたことで、本研究の最大の目的である、DCRT(ダイヤモンド・コンプトン・リコイル・テレスコープ)が構成できるようになってきた。今年度はマスクアライナーを購入したことで、光彫刻法によるストリップ電極が製作できるようになり、また、オーミック電極も完全なものが得られているので、これをストリップ化することを今後行い、DCRTの実現に努めていきたいと考えている。