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本研究はワイヤーチェンバー技術、光ファイバー技術、そして透明電極技術を合わせることで実現される新しい手法の荷電粒子検出方法を開発することを目的としている。これは素粒子実験において高検出率な環境化においても高性能で動作する検出器を開発する必要性から考察されたアイデアであり、「光検出型ワイヤーチェンバー」の実現可能性を検証するものである。
平成19年度はワイヤーチェンバーでの発光の系統的な研究を進めた。試験機(直径5センチの円筒型ワイヤーチェンバー)を使用して、通常のワイヤーチェンバーと同様な電気信号の読み出しをおこなうと同時に、電子増幅(電子なだれ)中で発生する光を光電子増倍管によって検出して試験をおこなった。今年度は特に使用するガスを変更しながら、発生する光の量や時間情報に関する基本測定をおこなった。
・印加電圧ごとの増幅率と発光量の関係を測定しし、増幅率と発光量の比例関係を確認した。
・荷電粒子の通過時間に対して発光が検出されている時間間隔を測定した。期待されるように電場中の電子のドリフト速度が速いガスを使用した場合に発光時間幅を短くできることがわかった。発光時間幅は高検出率環境下でロスなく動作させるために重要な要素である。候補とされるガスとして、四フッ化メタン(CF4)が挙げられ、発光量が十分であることを確認した。
・測定データに基づき、有効面積20センチ四方程度の荷電粒子検出器の実際的デザインに着手した。
・透明電極材料についての資料を収集した。
本年度はワイヤーチェンバーでの発光に関する系統的な測定を行なうことができたと言える。
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