| 研究概要 |
高いエネルギー分解能を持つ超伝導体放射線検出器の欠点の一つに,小さな有感面積が挙げられる.超伝導体放射線検出器を実用に供す際には有感面積が大きい方が良い.このため,分割型吸収体を持つ常伝導体-絶縁体-超伝導体接合検出器(NIS型検出器)を製作することを目的として研究を行った.まず,常伝導体金属,絶縁体,および超伝導体として用いるAg,Al(酸化して酸化アルミニウムとする),およびNbをターゲットとする直流マグネトロンスパッタ装置を製作し,それぞれのスパッタ条件を最適化した.次に,Al薄膜の表面を酸化する条件を出した.最後に,シャドーマスクを用いて,NIS型検出器を構成するそれぞれの薄膜を製作し,X-Yステージを用いて,NIS型検出器を製作した.このNIS型検出器の電流-電圧特性を測定した.測定では,NIS型検出器の温度を変化させ,約8Kから0.3Kまで行った.NIS型検出器に特有の電流-電圧特性を確認し,検出器として動作するものと判断できた.この間,分割型吸収体NIS型検出器に付いて,特許を申請した.
さらに,分割型吸収体を持つNIS型検出器の応用として,厚さが異なる吸収体を持つNIS型検出器を複数用いて高エネルギーX線,γ線の検出法を考案した.現在の超伝導体放射線検出器は,主に6keVのX線を測定対象としているが,物性研究や産業界への応用では数10keVのX線の測定に対する需要が多い.この手法を用いて,PIXEなどの分析を行う事により,より精確で効率の良い測定ができることが分かった.
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