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液体アルゴンカロリメータを用いた1GeV/n重イオンの核種弁別法

研究課題

研究課題/領域番号 09554013
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 素粒子・核・宇宙線
研究機関名古屋大学

研究代表者

増田 公明  名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 助教授 (40173744)

研究分担者 柴村 英道  埼玉県立大学, 短期大学部, 教授 (30100605)
研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
10,700千円 (直接経費: 10,700千円)
1999年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
1998年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1997年度: 6,900千円 (直接経費: 6,900千円)
キーワード放射線検出器 / 希ガス液体 / エネルギー損失 / 重イオンカロリメータ / 核種弁別 / 光電離
研究概要

本研究は,高エネルギー重イオンのエネルギーを測定精度と核種弁別能を調べるために,光電離現象を利用した液体アルゴンカロリメータの性能を検証することを目的としている。
そのために光電離用のアレンを添加した液体アルゴンカロリメータの重イオンに対する応答を調べた。重イオンビームの照射は放医研HIMACで行った。カロリメータ電極は幾何学的精度を上げた薄いG10板を連ねる多重平行平板電離箱の構造とした。また粒子の通過位置を測定して散乱の影響を調べるために,電極の一部をストリップによる位置有感型とし,外部の位置有感型シリコン検出器とともに入射粒子の飛跡も測定した。
使用ビームは500〜650MeV/nのNe,Ar及びFeイオンで,ビーム強度は100〜200counts per spillである。電離箱では残留陽イオンの空間電荷のために信号が変化する。通常,HIMACビームのスピル内の時間構造は一様ではない。この構造をできるだけ一様にするとともに,入射粒子毎の時間間隔を記録して事象を選択することによりこの影響を最小限に押さえた。
アレン添加により,電子・イオン対の再結合が減るため,信号が大きくなりエネルギー損失の分解能も向上したが,まだ計算の期待値より悪い。この傾向は入射粒子の散乱方向を選択しても変わらず,散乱が主原因ではないことを示している。このことは液体の密度揺らぎなどの他の要因を考慮する必要性を示唆している。入射粒子の飛程に対応する電離箱セルとその一つ前のセルの信号との相関から入射粒子の元素弁別ははっきり可能であることがわかったが,同位体の弁別は微妙なところであり,今後の詳細な解析により明らかにする。

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (14件)

  • [文献書誌] A. Yunoki: "An allene-doped liquid argon ionization chamber for Ar and Ca ions at around 100MeV/n"Nucl. Instr. and Meth. A. 432・2/3. 332-341 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. Yunoki: "An allene-doped liquid argon ionization chamber for O and Ne ions at around 100MeV/n"Jpn. J. Appl. Phys.. 38・11. 6491-6497 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Okada: "Quenching factor for heavy ions in liquid argon"Proc 13th Int. Conf. on Dielectric Liquids. 304-306 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. Yunoki: "Space charge effect on energy resolution for high-energy heavy ions in allene-doped liquid argon"Proc 13th Int. Conf. on Dielectric Liquids. 323-326 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. Yunoki, T. Doke, N. Fukuda, M. Kase, T. Kato, J. Kikuchi, K. Masuda, M. Niimura, H. Okada, K. Ozaki, Y. Piao, E. Shibamura, M. Tanaka, I. Tanihata and K. Terasawa: "An allene-doped liquid argon ionization chamber for Ar and Ca ions at around 100 MeV/n"Nucl. Instr. and Meth. A.. 432-2/3. 332-341 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. Yunoki, T. Doke, M. Kase, T. Kashiwagi, T. Kato, J. Kikuchi, K. Masuda, M. Niimura, K. Ozaki, E. Shibamura, M. Tanaka and I. Tanihata.: "An allene-doped liquid argon ionization chamber for the O and Ne ions at around 100 MeV/n"Jpn. J. Appl. Phys.. 38-11. 6491-9467 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Okada, T. Doke, J. Kikuchi, K. Masuda and E. Shibamura: "Quenching factor for heavy ions in liquid argon"Proc. 13th Int. Conf. On Dielectric Liquids. 304-306 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. Yunoki, T. Doke, J. Kikuchi, K. Masuda and E. Shibamura: "Space charge effect on energy resolution for high-energy heavy ions in allene-doped liquid argon"Proc. 13th Int. Conf. On Dielectric Liquids. 323-326 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Yunoki: "An allene-doped liquid argon ionization chamber for Ar and Ca ions at around 100 MeV/n"Nucl.Instr.and Meth.A. 432・2/3. 332-341 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] A.Yunoki: "An allene-doped liquid argon ionization chamber for the O and Ne ions at around 100 MeV/n"Jpn.J.Appl.Phys.. 38・11. 6491-6497 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] H.Okada: "Quenching factor for heavy ions in liquid argon"Proc.13th Int.Conf. on Dielectric Liquids. 304-306 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] A.Yunoki: "Space charge effect on energy resolution for high-energy heavy ions in allene-doped liquid argon"Proc.13th Int.Conf. on Dielectric Liquids. 323-326 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] H.Okada: "Allene-doped liquid Ar homogeneous calorimeter for measurement of heavy ion fragmentation" Jpn.J.Appl.Phys.37,12A. 6587-6594 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Doke: "Present status of liquid rare gas scintillation detectors and their new application to gamma-ray calorimeters" Nucl.Instr.Meth.in Phys.Res.A. 420,1. 62-80 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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