近年、高エネルギーの重粒子線を利用したがん治療に大きな期待が寄せられている。重粒子線によるがん治療を適正かつ効果的に行うためには、人体を構成する原子核と重粒子との相互作用について高精度なシミュレーション計算を行う必要があるが、計算の基礎となるフラグメント生成反応についての実験データ、特に生成フラグメントの放出角度に関する情報がなく、計算の中で最も不確かな部分となっている。そこで本研究では、高分解能の二次元位置検出器を中心とした検出器システム開発し、主要な重粒子入射反応における生成フラグメントの放出角度に関する実験データを系統的に測定、整備することを目的として研究を行った。 本年度は、検出器システムの製作とテストを主な目標として研究を行った。まず二次元位置検出器として、多芯線型比例計数管(MWPC)の設計と製作を行った。位置情報の読み出しは、カソードに誘起される信号を抵抗分割法で読み出した。九州大学において標準線源等を用いた基礎的な性能試験を行った後、放射線医学総合研究所の重粒子線加速器施設HIMACからの炭素ビーム(290MeV/u)を用いてテストを行った。その結果、位置分解能としてσ=950μmが得られた。また、測定条件を変化させてMWPCの検出効率や最適なアノード印加電圧等の特性を調査した。入射重粒子のエネルギー測定及び粒子識別用の検出器として、プラスチックシンチレータとGSO(Ce)シンチレータから成るカウンターテレスコープを用い、GSO(Ce)シンチレータの重粒子に対する応答を調べた。その結果、GSO(Ce)シンチレータの光出力がBirksの公式によってよく再現されることが分かった。
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