超高速イメージ撮像管の開発研究

2007 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18042009
• 研究機関: 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構
• 研究代表者: 家入 正治 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 准教授 (50192472)
• 研究分担者: 高橋 仁 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助教 (60353372) ; 皆川 道文 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 技師補 (50391743) ; 佐藤 皓 高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 教授 (80100816)
• キーワード: 超高速イメージ撮像管 / ハイペロン / ストレンジネス

研究概要

ストレンジネスが関与する実験において、標的、及び、その近傍に於けるハイペロン等の生成・反応・崩壊等を画像データとして観測するために、"ナノ秒の応答特性を有する"超高速イメージ撮像管の開発研究を行うことが目的である。
この撮像管は、画像の保持を管内電子のドリフト時間を利用し実現しているため、蛍光体の残光時間に起因する制約はなくなり、高速の画像処理が可能となる。また、画像保持すなわち"イメージ遅延機能"と、内部電極へのパルス電圧印可による"トリガ機能"を有する。管内の電子の移動時間は、管の長さや電界強度により百ナノ秒から1マイクロ秒程度まで可変であるため、これをイメージ遅延時間とみなし、測定する対象や測定システムに合わせたトリガ制御に対する最適化が可能となる。
超高速イメージ撮像管のプロトタイプはCERN(欧州合同原子核研究機関)にて十数年前に試作され原理は実証されているため、既出の論文等の資料を精査した。平成19年度には、CERNの研究者との協議および技術的助言を受けた後、超高速イメージ撮像管本体を各部位毎に設計を行った。設計に基づき平成18年度から繰り越した予算により、光電陰極と出力側の蛍光体付き基板、グリッド電極、電極支持部、電解成形電極、セラミック絶縁体、ドリフト部などの各部を製作した。また、撮像管に必要なソレノイド電磁石の製作、電源、真空排気系を購入し検出器システムとしての構築を行った。実験への適用を目指した性能試験は今後も継続する。