ドリフト電場を動的に制御する新しい積分型ドリフト検出器の基礎研究

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16656288
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 中沢 正治 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (00010976)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高橋 浩之 東京大学, 人工物工学研究センター, 助教授 (70216753) ; 雨宮 邦昭 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (60361531)
• Keywords: マイクロストリップガス検出器 / 電荷結合素子 / 微細加工技術 / X線 / 中性子 / 画像計測 / ラジオグラフィ

Research Abstract

本研究は、気体を用いた積分型検出器の原理を発展させ、アバランシェを起こす前の電子を多数のストリップ上の空間に蓄積し、これを一定時間積分した後にドリフト電場を与え、順次アバランシェを起こすためのストリップに導き、読み出すという新しい電荷積分型のガス比例計数管を考えるものである。本年度は、ドリフト電場を与えるための電極構造について検討を進め、3次元静電場計算コードELFINを用いて、空間電場のシミュレーション計算を行った。この結果、ストリップ間に適切な逆転電位勾配を与えることで気体空間内に放射線入射により生じた電子を閉じ込めることができることが示され、また、ストリップ間の逆転電位勾配を解いて、電子を端部に用意したストリップへ導くことが可能であることが示された。また、端部におかれたストリップからの信号読み取りを行うための積分型読み取り回路を開発し、放射線源を用いて信号分布を測定することができた。これと並行して、本検出器の端部に設置するための一次元の細いマイクロストリップガス検出器の設計・製作を行い、有感領域全体にわたり極めて均一な増幅動作がなされることが分かった。さらに、出力電圧を計算機を用いて制御可能なプログラマブル高圧電源を購入し、その制御プログラムを開発し、空間電場を制御することが可能であることを確認した。一方、空間電場のスイッチングによる雑音成分についても評価を行い、新たに信号読み出しのためのマイクロストリップガス検出器の直前に空間電場を遮蔽するためのグリッドを設置する構造を考案した。