光増幅原理に基づく新型大面積光検出器の開発研究

• 研究課題/領域番号: 23340065
• 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: 名古屋大学
• 研究代表者: 飯嶋 徹 名古屋大学, 現象解析研究センター, 教授 (80270396)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円); 2013年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2012年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円); 2011年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
• キーワード: 素粒子実験 / 放射線検出器 / 光検出器 / シンチレータ

研究概要

本研究では、「光増幅」と呼ぶ原理を用いた新しい大口径光センサーの開発を行った。この原理では、通常の光電子増陪管（PMT）で使われるダイノードの代わりにシンチレーターを設置し、光電子の打ち込みによって得られるシンチレーション発光を真空管の外に設置した半導体素子で検出するため、安価な半導体の使用と真空管と能動素子を構造上分離した特徴により、次期ニュートリノ水チェレンコフ実験に必要とされる10万本オーダーでのセンサー製作を比較的安価に行える可能性がある。このアイデアにもとづいて、８インチ径の試作管を製作し、約３の光増幅ゲインと半値幅1.1 nsの時間分解能を得た。

研究成果

• [雑誌論文] Status and perspectives of vacuum-based photon detectors (2011)
  • 著者名/発表者名: Toru Iijima
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods 巻: A639 ページ: 137-143
• [雑誌論文] Status and perspectives of vacuum-based photon detectors (2011)
  • 著者名/発表者名: Toru Iijima
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods A 巻: 639 号: 1 ページ: 137-143
  • DOI: 10.1016/j.nima.2010.11.127
  • 査読あり
• [学会発表] Development of a Large Area Photodetector with a Fast Phosphor Anode (2013)
  • 著者名/発表者名: Toru Iijima
  • 学会等名: 8th International Workshop on Ring Imaging Cherenkov Detectors(RICH 2013)
  • 発表場所: Hayama, Kanagawa, Japan
• [学会発表] Development of a Large Area Photodetector with a Fast Phosphor Anode (2013)
  • 著者名/発表者名: Toru Iijima
  • 学会等名: 8th International Workshop on Ring Imaging Cherenkov Detectors (RICH 2013)
  • 発表場所: Hayama, Kanagawa, Japan
• [学会発表] 高速シンチレータによる光増幅原理を用いた大口径光検出器の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 鈴木 翔太, 飯嶋 徹
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] Development of a Large Area Photodetector with a Fast Phosphor Anode (2012)
  • 著者名/発表者名: Toru Iijima
  • 学会等名: Open Meeting for the Hyper-Kamiokande Project
  • 発表場所: 東京大学 Kavli IPMU
• [備考]
  • URL: http://www.hepl.phys.nagoya-u.ac.jp/public/new_hadron/index.html
• [備考]
  • URL: http://www.hepl.phys.nagoya-u.ac.jp/~iijima.nagoya