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ガス増幅型光電子増倍管の実用化に向けた開発研究

研究課題

研究課題/領域番号 21340064
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関首都大学東京

研究代表者

住吉 孝行  首都大学東京, 大学院・理工学研究科, 教授 (30154628)

研究分担者 門叶 冬樹  山形大学, 理学部, 准教授 (80323161)
研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円)
2011年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2010年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2009年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
キーワード素粒子実験 / 光検出器 / ガス増幅 / MPGD / GEM
研究概要

GEMやMicromegasなどのMicro Pattern Gas Detector(MPGD)と呼ばれる装置を組み合わせて、光電効果で得られた電子をガス増幅させて光信号を電気信号に変換する、ガス増幅型の光電子増倍管の開発を行った。本開発研究で大きな問題となったのが、ion-feedbackと呼ばれるもので、ガス増幅過程で発生したイオンが電場に導かれて光電面に当たり、新たな電子を作ったり光電面そのものを劣化させる現象である。このion-feedbackを効率よく抑制し、高い増幅率と安定したoperationを目指して研究を進めた。最終的にMicromegasを多段組み合わせて使用することで、105近いゲインと10-3のion-feedback抑制が実現できた。実用化にはあと1桁のion-feedback抑制が望まれるが、ほぼ実用化に近いガス増幅型の光電子増倍管が完成した。

報告書

(4件)
  • 2011 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (15件)

  • [雑誌論文] TokanaiDevelopment of a gaseous PMT with micro-pattern gas detectors2011

    • 著者名/発表者名
      T. Sumiyoshi, F. Tokanai
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods

      ページ: 121-125

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Development of a gaseous PMT with micro-pattern gas detectors2011

    • 著者名/発表者名
      T.Sumiyoshi
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods

      巻: A639 ページ: 121-125

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Imaging characteristics of glass capillary plate gas detector2010

    • 著者名/発表者名
      F. Tokanai, T. sumiyoshi
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods

      ページ: 138-140

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Imaging characteristics of glass capillary plate gas detector2010

    • 著者名/発表者名
      F.Tokanai
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods

      巻: A623 ページ: 138-140

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ガス増幅型光電子増倍管の開発状況及びシミュレーションを用いたイオンフィードバックの考察2011

    • 著者名/発表者名
      松本浩平
    • 学会等名
      第8回Micro Pattern Gas Detector研究会
    • 発表場所
      近畿大学
    • 年月日
      2011-12-09
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] MPGDによるガスPMTの開発2011

    • 著者名/発表者名
      門叶冬樹
    • 学会等名
      第8回Micro Pattern Gas Detector研究会
    • 発表場所
      近畿大学
    • 年月日
      2011-12-09
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] MPGDによるガスPMTの開発2011

    • 著者名/発表者名
      門叶冬樹
    • 学会等名
      第8回MPDG研究会
    • 発表場所
      近畿大学
    • 年月日
      2011-12-09
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] ガス増幅型光電子増倍管の開発状況及びシミュレーションを用いたイオンフィードバックの考察2011

    • 著者名/発表者名
      松本浩平
    • 学会等名
      第8回MPDG研究会
    • 発表場所
      近畿大学
    • 年月日
      2011-12-09
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Development of gaseous PMT with micro-pattern gas detectors2011

    • 著者名/発表者名
      T. Sumiyoshi
    • 学会等名
      2nd International Conference on Micro Pattern Gaseous Detectors
    • 発表場所
      Kobe(Japan)
    • 年月日
      2011-08-31
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Development of gaseous PMT with micro-pattern gas detectors2011

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Sumiyoshi
    • 学会等名
      2nd International Conference on Micro Pattern Gaseous Detectors
    • 発表場所
      Kobe (Japan)
    • 年月日
      2011-08-31
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] New Micro Mesh Gas Detector for Gaseous Photomultiplier2011

    • 著者名/発表者名
      F. Tokanai
    • 学会等名
      6th International Conference on New Developments in Photo-detection
    • 発表場所
      Lyon(France)
    • 年月日
      2011-07-06
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] New Micro Mesh Gas Detector for Gaseous Photomultiplier2011

    • 著者名/発表者名
      Fuyuki Tokanai
    • 学会等名
      6th International Conference on New Developments in Photo-detection
    • 発表場所
      Lyon (France)
    • 年月日
      2011-07-06
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Development of Gaseous Photomultiplier with Micro Pattern Gas Detectors2011

    • 著者名/発表者名
      K. Matsumoto
    • 学会等名
      Technology and Instrumentation in Particle Physics(TIPP)
    • 発表場所
      Chicago(USA)
    • 年月日
      2011-06-10
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Development of Gaseous Photomultiplier with Micro Pattern Gas Detectors2011

    • 著者名/発表者名
      Kohei Matsumoto
    • 学会等名
      Technology and Instrumentation in Particle Physics (TIPP) 2011
    • 発表場所
      Chicago (USA)
    • 年月日
      2011-06-10
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] MPGDによるPMTの開発2010

    • 著者名/発表者名
      住吉孝行
    • 学会等名
      第7回Micro Pattern Gas Detector研究会
    • 発表場所
      山形大学
    • 年月日
      2010-11-27
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2010 実績報告書
  • [学会発表] Development of gaseous PMT with micro-pattern gas detectors2010

    • 著者名/発表者名
      T. Sumiyoshi
    • 学会等名
      7^<th> International Workshop on Ring Imaging Cherenkov Detectors
    • 発表場所
      Cassis(France)
    • 年月日
      2010-05-05
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Development of gaseous PMT with micro-pattern gas detectors2010

    • 著者名/発表者名
      Takayuki SUMIYOSHI
    • 学会等名
      7^<th> International Workshop on Ring Imaging Cherenkov Detectors
    • 発表場所
      カシ(フランス)
    • 年月日
      2010-05-05
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Sealed gaseous photo-multiplier with CsI photocathode2010

    • 著者名/発表者名
      F. Tokanai
    • 学会等名
      The 12^<th> Vienna conference on instrumentation
    • 発表場所
      Vienna University of Technology
    • 年月日
      2010-02-18
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Sealed gaseous photomultiplier with CsI photocathode2010

    • 著者名/発表者名
      門叶冬樹
    • 学会等名
      The 12^<th> Vienna conference on instrumentation
    • 発表場所
      ウィーン工科大学
    • 年月日
      2010-02-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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