2017 Fiscal Year Annual Research Report
Proof-of-principle of electrostatic field measurement using single electron imaging
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16K13811
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
上野 一樹 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助教 (20587464)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 粒子測定技術 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、真空中に取り出した単一電子イメージング技術の確立およびこれを利用した静電場測定手法の原理実証を行うというものである。紫外(UV)光を仕事関数の小さい標的に照射することで、光電効果によって低速電子を放出させ、その電子を二次元検出器（MCP）によってイメージングする。UV源および標的の選定を進め、さらにMCPにてエネルギー情報も捉えることによって単一電子イメージングを行う。この手法の最適化により、精度の高いイメージング技術の確立を行う。また、標的に導体を利用した場合、電圧を印加し、その値を変化させるとイメージングの取得レートが変化することがわかっており、この情報を複数の電子放出点で取得することで電場測定を試みる。
今年度は、昨年度の結果を踏まえ、MCPシステムのセットアップを進めた。予算の都合から新たな真空チェンバ製作は断念し、別の既存のチェンバの利用を計画していたが、使用制限もあったため、完全なところまでは至らなかった。しかし、並行してより取得レートを精度よく測定するために別途新たなMCPの準備を進めることができた。一方で、システムのコンパクト化のためのUVLEDの準備、および標的の選定を進めた。レートに深く関連するUVLEDの光量を見積もるため、UVに感度あるMPPCを用いた光量測定を進め、現在定量評価を行っているところである。
完全な確立までは進められなかったが、読み出し回路も含めたMCPシステムの構築、UV源の準備とその高精度化のための準備を進め、上記を踏まえた系統的なスタディを進めることで、全てを合わせた試験をできる状況にまで至った。最終年度に達してしまったが、現在も試験等を進めており、この結果については今後学会や論文等で発表する予定である。
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