2018 Fiscal Year Annual Research Report
Precise neutron lifetime measurement with a new gaseous detector
| Project/Area Number |
18J10106
|
|---|
| Research Institution | Kyushu University |
|---|
Principal Investigator |
角 直幸 九州大学, 理学府, 特別研究員(DC2)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-25 – 2020-03-31
|
| Keywords | 中性子 / 寿命測定 / ガス検出器 / 超伝導磁石 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
今年度の主な研究実績は、中性子の寿命測定に用いるガス検出器の開発および製作である。本研究では1テスラ程度の磁場を用いるため、検出器はアルミニウムなどの非磁性の材質で構成されている。磁場によって隔離された背景事象を、中性子ビームに起因する信号事象と区別するために、多層の電場構造を持つ特殊な構造の検出器を設計・製作した。設計に先立って信号事象と背景事象のシミュレーションを行い必要な検出器のサイズや形状を決定した。自ら引いた図面に基づいてフレームを製作してもらい、1本1本張力をかけながら総計800本のワイヤー張りを完成させた。「ワイヤーの張力による検出器の歪み」「印加した高電圧の放電」「検出器の発するノイズ」「部材からのアウトガスによる真空度の悪化」などの基礎的な困難に対処しながら製作を進めた。要求に対して十分なゲインとエネルギー分解能を有する検出器であることが放射線源や宇宙線を用いた性能評価から明らかになっている。
また、検出器開発と同時にその周辺の装置も整備しており、ASICを用いたアンプやキャリブレーション用線源駆動台、宇宙線検出用のシンチレータ、ガス検出器のサポート治具やインストール治具を備えている。中性子ビームラインの準備として、超伝導磁石の冷媒用ヘリウムガス回収系の工事や漏れ磁場のシミュレーションとその対策の鉄の遮蔽体の設計が進んでおり、ビーム試験および測定データ収集に向けた体制を整えている。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度の大きな目標である検出器の開発が一通り完了しているため、概ね順調に進展していると言える。予想外の大きな問題には見舞われていないが、予想内の問題でも対処には時間を費やすことを痛感させられた。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究ではいよいよ超伝導磁石の磁場中でガス検出器を動作し性能の変化が期待通りかどうか調査する。中性子ビームラインでのビームテストも計画されており、中性子のベータ崩壊や3ヘリウムによる吸収反応の信号事象の振る舞いを確認することが重要な研究課題である。
|
