2004 Fiscal Year Annual Research Report
キセノンを用いた高分解能の全吸収型カロリメータの開発
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16340064
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
森 俊則 東京大学, 素粒子物理国際研究センター, 教授 (90220011)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
春山 富義 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (90181031)
寺沢 和洋 早稲田大学, 理工学総合研究センター, 講師 (10329138)
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| Keywords | 素粒子実験 / 液体キセノン / 全吸収型カロリメータ / パルス管冷凍機 / 液相純化 / 極低温液体ポンプ / 高速フラッシュADコンバータ / スイス |
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| Research Abstract |
本年度は1000リットルのプロトタイプ検出器の設計が終了し、現在製作が行われている。これと平行して今年度は以下のような研究を行った。
1.光センサーサポートフレームの設計、製作
光電子増倍管を支える支持用枠組(サポートフレーム)の設計を行いプロトタイプの製作を行った。光センサーの配置は外容器に合わせてpointing geometryとしてある。フレームの材質としては低温での振る舞いがよく、水分の吸着率が低い上に、加工性も優れたデルリンを採用した.
2.冷凍機の開発
次に述べる純化システム導入に伴い新たに外部から侵入する熱量を保障するために、新しいパルス管冷凍機システムを導入した。これにより100リットルプロトタイプの運転時には液体窒素を一切使用せずに運転することに成功した。
3.液相純化システムの開発・製作
キセノンを液相の状態を保ったまま循環・純化を行う装置を開発・製作した。液体の循環には極低温液体ポンプを使用した。性能評価試験を行うにあたっては、現有の100リットルプロトタイプを利用し、わずか数時間の純化時間で液体キセノン中の水分量が測定器運転上十分なレベルまで低減できることを実証した。
4.読み出し電子回路の開発
光電子増倍管の信号読み出し用電子回路として、2.5Gs/secのサンプリングスピードを有する高速フラッシュADコンバータ(FADC)のプロトタイプを用いた試験を行った。得られたデータの解析から、ガンマ線入射時の信号波形とアルファ粒子事象の信号波形の違い利用した事象判別ができることを証明した。
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