2010 Fiscal Year Annual Research Report
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21340064
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
住吉 孝行 首都大学東京, 大学院・理工学研究科, 教授 (30154628)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
門叶 冬樹 山形大学, 理学部, 准教授 (80323161)
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| Keywords | 素粒子実験 / 光検出器 / ガス増幅 / GEM |
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| Research Abstract |
GEMの製作法としてガラス素材にサンドブラスト法で穴をあける方法が確立したが、穴の形状がどうしてもテーパー型になる。それによってイオンの蓄積によるゲイン変動が危惧されるが、実際にX線を用いてゲイン変動を調べたところ影響は小さく、実質的には問題が無い事が判った。一方、Micromegas部に関しては、メッシュの大きさや、ワイヤー径、アノードとの距離の一様性などが重要なパラメーターとなる。メッシュ形状と得られるゲインなどに関して、シミュレーション(MaxwellとGarfield)を用いて検討を行った。Micromegasとアノードとの距離は100μm程度であり、その間隔の一様性を保障する構造に関しては協力会社の浜松ホトニクス社で開発が進み、ほぼ構造が決定した。
実際にアルカリ金属の光電陰極を持った2"径のガス光電子増倍管を製作し、キャピラリーやGEMを用いることで、Photon-feedbackやIon-feedbackの問題がどの程度解決されるかを調べたところ、ゲイン100程度でIon-feedbackの影響が現れ、GEMのみでIon-feedbackを抑制することが難しいことが判った。特に、イオンを効率良く吸収するような電極をGEM部に設置するなど、いくつかのアイデアでGEMを試作する必要がある。また、シミュレーションでMicromegasがIon-feedbackを効果的に抑制することが判ったので、2段のMicromegasが有効かもしれない。
実用化されるガス増幅型光電子増倍管のサイズは50x50mm^2以上を計画している。基本的には容器の材料としてFlat Panel PMTで使用されているガラス容器を考えているが、バックアップとしてセラミックを用いた容器の開発も進めた。Flat Panel PMT用のガラス容器を用いて試作品の製造が今年度末から開始された.
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