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本研究では、J-PARCにて行われるK中間子原子核探索実験(E15実験)のアップグレードとなる"TGEM(Thick Gas Electron Multiplier)を用いたTPC(Time Projection Chamber)"の開発を行った。本年度は主に以下のことを行った。
[thick-GEMの性能評価]昨年度に引き続き幾種類かのTGEMをテストし、実際にTPCに用いるTGEMを作成した。ここで重要なポイントは、放電をさせずに長時間安定して高いゲインを得ることである。この結果、放電防止のための穴周りのリム(30μm)の付いたCu-TGEM[400μm]と、CとCu極板を用いたHybrid-Resistive-TGEM[400μm]が、求める性能を満たしていることを確かめた。Cu-TGEMにおいては、リムの作り方を改善することによって安定したTGEMを作成する事に成功した。また、Hybrid.Resistive-TGEMは、世界に先駆けてその安定動作を確かめた。
[TPC本体の製作] 昨年度に作成したTPCの改良を引き続き行い、その完成度を向上させた。このTPCに全てのモジュールを組み込んで線源や宇宙線によるテストを行い、その基本性能を調べた。その結果、読み出し部分においてさらなる性能向上の余地があることが明らかになり、これらの改善を行った。
近年、TGEMは新しいガス増幅器の一種として注目を浴びているが、本研究で蓄積したTGEMに関する技術・知識がこれからのJ-PARC等での実験で様々な検出器に応用されていくことは間違いない。
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