2020 Fiscal Year Research-status Report
Development of a dynamic gain control technique for a multiple wire proportional chamber
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20K20108
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
名取 寛顕 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 特任助教 (40716495)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 粒子測定技術 / ガス検知器 / ワイヤーチェンバー / 放射線検出器 / 素粒子実験 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アノードワイヤとポテンシャルワイヤが交互に並び、ワイヤ面をカソードで挟んだ構造のワイヤチェンバのアノードとポテンシャルそれぞれのワイヤに逆方向のパルス電圧を印加することでダイナミックにゲインを変えつつ、パルス電圧の誘導電力による読み出しへのノイズを低減する新たな手法の開発を進めている。該当年度ではノイズの低減をファンクションジェネレータで1V程度の矩形波状のパルス電圧を印加することで原理実証を行った。
それぞれのワイヤへ逆方向のパルスを印加することでカソード読み出しにおけるノイズが一方のみをパルス電圧とした場合に比べ低減することを確認した。またアノードとポテンシャル両ワイヤはそれぞれのワイヤ径の違いによってカソードへの誘導電力に違いが出ることを予想していたが、ノイズが最小となるにはそれぞれの矩形波の電位の比がおよそワイヤ径の比に相当しており、それぞれのワイヤへの印加電圧を2倍3倍としてもノイズが最小となる電位の比は変わらないことを確認し、同様にしてkV程度の矩形波についても同様な効果が望める可能性があることを確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
互いに反対方向のパルスを交互に並んだワイヤに印加することで誘導起電力によるノイズを低減する方法の原理実証を低電圧ではあるが実証することができ、またそれが高電圧になった場合にも同様の効果が見込める結果が得られた。
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| Strategy for Future Research Activity |
実際に印加する高電圧パルスでの動作を調べるため、高電圧パルス電圧印加可能な回路を作成し、ノイズの低減について調べる。測定可能な状態への復帰時間に対しては、誘導起電力による直接的な影響のほか、チェンバー自体がLC発振回路として振る舞うことで読み出し信号の安定化まで時間がかかることが考えられるため、復帰時間に対する影響について調べる他、実際に荷電粒子ビームを照射して高レートバーストパルス耐性について調べていく。
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| Causes of Carryover |
パルスジェネレータなどの必要な実験機器を借りることができ、低電圧での実証試験のための回路作成を行わなくても原理実証をできたため。
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