2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of fine MPGDs using carbon sputtering
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26610069
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
越智 敦彦 神戸大学, 理学研究科, 准教授 (40335419)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 素粒子実験 / 粒子測定技術 / MPGD / ガス放射線検出器 / リソグラフィ / スパッタリング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、100μmオーダーの電極ピッチを持つ超微細電極型マイクロパターンガス検出器(MPGD)を開発し、加速器実験の粒子線測定、Ｘ線構造解析や医療診断装置に求められるイメージング能力、及びγ線コンプトンカメラや暗黒物質探索に必要な飛跡検出能力を大幅に向上させる、全く新しいデバイスとして提案する。ガス検出器の電極間隔縮小は一般に放電確率の上昇を招くが、本研究では炭素スパッタによる薄膜技術で高精細かつ高抵抗の電極を構成するアイディアにより、この問題を回避する。なお、本研究期間では、超微細電極型MPGDの原理検証までを目標とする。
平成28年度は研究三年目にあたり、昨年度までの成果をもとに、μ-PIC型のMPGDを、炭素スパッタによる薄膜技術を用いることで試作した。初年度の研究で問題となった、電極作成時のアライメント問題を解決するため、400μm間隔の二次元ピクセル電極を積層基板素材としてドライレジストフィルを用いるなどの新たな素材・方法により形成した。平成27年度まではドライレジスト上の微細なエッチング条件導出の難しさなどから、なかなか動作させられる検出器サンプルを作成することができなかったが、研究期間延長によりようやく検出器として動作させることが可能なレベルの試作を行うことができた。またスパッタを用いた積層技術を用いることで、これまで電極の各チャンネルに必要だったバイアス抵抗を表面抵抗パターンに入れ、積層電極でACカップリングのキャパシタを形成する新しい技術の導入にも成功し、非常にコンパクトな読出しが可能な検出器プロトタイプの開発に成功した。
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