本研究ではこれまで我々が開発してきたラドン濃度測定に関する技術を応用し、キセノン中の微量なラドン濃度を高精度に測定する検出器を新たに開発することを目的とする。液体キセノンは低バックグラウンドのシンチレーション検出器として注目を集めており、神岡でも宇宙・素粒子実験分野での応用を目指して研究開発が進められている。私はキセノンとラドンの融点の差を利用しキセノンガス中のラドンをコールドトラップで濃縮する事を思いついた。本研究では、一体型の容器を用いてラドンのコールドトラップと静電捕集を行うことにより、他の不純物の混入を極限まで抑えたラドン濃度の濃縮を行う。また、正に帯電したラドンの娘核を静電場によりPIN型フォトダイオード表面に捕集する。PIN型フォトダイオードでラドン娘核のアルファ崩壊のエネルギーを測定することにより、他の核種の崩壊によるバックグラウンドを排除する。 今年度は、真空ポンプ等の機器を調達しフォトダイオードをコールドトラップに組み込んで循環系を構築した。シーケンス制御プログラムの製作も進めたが、フォトダイオードからの電気ノイズレベルが高く、まだ冷凍機との連動動作試験には至っていない。また、電気ノイズ対策及び電気絶縁対策を施した改良型のフィードスルーの設計を進めた。 電気ノイズ削減に予想以上に難航したため、年度当初に計画した研究開発項目全てを完了することはできなかった。本年度に予定していた測定器の基本特性試験等は来年度以後早急に行う予定である。
|