| 研究課題/領域番号 |
17540273
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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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 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
小田原 厚子 大阪大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (30264013)
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| 研究分担者 |
福地 知則 大阪大学, 大学院・理学研究科, 特任研究員 (40376546)
本村 信治 (木村 信治) 理化学研究所, 加速器利用展開グループ, 基礎科学特別研究員 (20360654)
下田 正 大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70135656)
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| 研究期間 (年度) |
2005 – 2007
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| 研究課題ステータス |
完了 (2007年度)
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| 配分額 *注記 |
3,720千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 120千円)
2007年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2006年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2005年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
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| キーワード | 実験核物理 / 放射線、X線、粒子線 / CdTe検出器 / コンプトンカメラ / ガンマ線位置検出 |
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| 研究概要 |
検出器結晶内のコンプトン散乱を追跡し、ガンマ線源の位置を測定する装置であるコンプトンカメラの開発を行った。コンプトンカメラは将来的に実験核物理分野のガンマ線核分光用測定装置や医療、化学、生物、工学等の分野への応用が期待できる装置である。
まず、ストリップ電極型CdTe検出器(オーミック型、20mm×20mm×5mm、ストリップ電極片面X、片面Y方向に各10本)を製作し、テストを行った。CdTe結晶は様々な利点を持つが、キャリアの移動度と寿命の積の値は小さく、特に正孔の値が電子より一桁小さいため、結晶が厚くなると電荷を集めきれず、結晶内でのガンマ線の相互作用位置によって電荷の収集効率が異なり、波高が変化する。そこで、次に市販の3mm厚のCdTe検出器を用い、分解能、S/N比、光電ピークの効率の向上のための補正法の確立を行い、測定結果をシミュレーションコードGeant4による計算と比較した。プリアンプ信号の波形解析を行い、信号の立ち上がり時間をから検出器内でガンマ線が相互作用した深さを求め、波高を補正した。その結果、S/N比の向上と分解能4%を達成した。さらに、コンプトンカメラに使用する検出器として、CdTeとゲルマニウム、シリコン結晶等を組み合わせた場合の最適条件を考察した。最後に、コンプトンカメラの実験核物理分野への応用を試みた。大阪大学核物理研究センターでビーム照射実験を行い、放出されたガンマ線を14台のゲルマニウム検出器で測定した。コンプトン散乱による角度と検出したガンマ線のエネルギーから、コンプトン散乱イベントを選び出してクロストークのピークを減らし、バックグラウンド軽減に成功した。
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