| 研究課題/領域番号 |
12354002
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
谷森 達 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (10179856)
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| 研究分担者 |
窪 秀利 京都大学, 大学院・理学研究科, 助手 (40300868)
越智 敦彦 神戸大学, 理学部, 助手 (40335419)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2002
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| 研究課題ステータス |
完了 (2002年度)
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| 配分額 *注記 |
37,440千円 (直接経費: 32,400千円、間接経費: 5,040千円)
2002年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
2001年度: 13,520千円 (直接経費: 10,400千円、間接経費: 3,120千円)
2000年度: 15,600千円 (直接経費: 15,600千円)
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| キーワード | 核ガンマ線 / ガンマ線イメージング / コンプトン散乱 / MSGC / ガス検出器 / アンガーカメラ / TPC / γ線イメージング / コンブトン散乱 / アンガーガメラ / γ線イナージング |
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| 研究概要 |
測定法が未開発の核ガンマ線イメージング法の原理の確立、および装置を開発する。Micro Pixel Gas Chamber(MPGC)を用いて荷電粒子の3次元軌跡を数百μm間隔で捕え、コンプトン反跳電子の方向を測定する。
●反跳電子測定用MPGCおよび回路の開発 11cm角2次元MPGCを開発。6万個のアノード電極を表面下20μmまで一様に成長させたMPGCを開発し、最高利得15000、さらに利得5000で二カ月程度の連続動作に成功し、一様性も±30%程度を達成した。さらにFPGAを使用した高速座標演算回路を開発し、省電力、小形回路を開発した。このMPGCおよび回路を用いて、X線画像試験、陽子ビーム試験を行ない、MPGCがX線および荷電粒子検出器として必要な利得3000で安定動作が達成し、十分な画像性能を得た。Minimum Ionizing Particle(MIP)にたいしては、数倍の利得の改善が必要である。3次元電場シミュレーションを導入し、完全な電場計算を行ない、改良ピクセル構造のMPGCを製作。2倍の利得向上と一様性の改善が期待される。また、アンプICの積分時定数をMPGCのイオン収拾時間60nsに合わせたICを製作した。
●シンチレータ反跳ガンマ線検出器の開発 10cm角NaIのPMTアレイの本数を16本からを組み合わせたアンガカメラを製作。エネルギー分解能、位置分解能の評価試験を行ない、半値幅で各々10%,4mm(500keV)の性能を得た。さらにピクセルシンチレータに対応可能な400個の5mm角フォトダイオード400個を合わせたアレイと、5m角ピクセルCsIの10cm角アレイを製作した。回路として32chVAチップを試験し、数千チャンネルに対応出来る回路を試作した。
●ガンマ線到来方向決定実験 MPGCおよびアンガカメラを組み合わせてコンプトンカメラを製作、300、600keVの核ガンマ線を用いて画像試験を行なった。まだMPGCの利得が十分でなく、角度分解能30度程度であるが、確かに各ガンマ線に関して独立に方向を決定出来た。世界初の完全な核ガンマ線イメージングを実証できた。
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