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2010 年度 実績報告書

ガス増幅型光電子増倍管の実用化に向けた開発研究

研究課題

研究課題/領域番号 21340064
研究機関首都大学東京

研究代表者

住吉 孝行  首都大学東京, 大学院・理工学研究科, 教授 (30154628)

研究分担者 門叶 冬樹  山形大学, 理学部, 准教授 (80323161)
キーワード素粒子実験 / 光検出器 / ガス増幅 / GEM
研究概要

GEMの製作法としてガラス素材にサンドブラスト法で穴をあける方法が確立したが、穴の形状がどうしてもテーパー型になる。それによってイオンの蓄積によるゲイン変動が危惧されるが、実際にX線を用いてゲイン変動を調べたところ影響は小さく、実質的には問題が無い事が判った。一方、Micromegas部に関しては、メッシュの大きさや、ワイヤー径、アノードとの距離の一様性などが重要なパラメーターとなる。メッシュ形状と得られるゲインなどに関して、シミュレーション(MaxwellとGarfield)を用いて検討を行った。Micromegasとアノードとの距離は100μm程度であり、その間隔の一様性を保障する構造に関しては協力会社の浜松ホトニクス社で開発が進み、ほぼ構造が決定した。
実際にアルカリ金属の光電陰極を持った2"径のガス光電子増倍管を製作し、キャピラリーやGEMを用いることで、Photon-feedbackやIon-feedbackの問題がどの程度解決されるかを調べたところ、ゲイン100程度でIon-feedbackの影響が現れ、GEMのみでIon-feedbackを抑制することが難しいことが判った。特に、イオンを効率良く吸収するような電極をGEM部に設置するなど、いくつかのアイデアでGEMを試作する必要がある。また、シミュレーションでMicromegasがIon-feedbackを効果的に抑制することが判ったので、2段のMicromegasが有効かもしれない。
実用化されるガス増幅型光電子増倍管のサイズは50x50mm^2以上を計画している。基本的には容器の材料としてFlat Panel PMTで使用されているガラス容器を考えているが、バックアップとしてセラミックを用いた容器の開発も進めた。Flat Panel PMT用のガラス容器を用いて試作品の製造が今年度末から開始された.

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2010

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Imaging characteristics of glass capillary plate gas detector2010

    • 著者名/発表者名
      F.Tokanai
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods

      巻: A623 ページ: 138-140

    • 査読あり
  • [学会発表] MPGDによるPMTの開発2010

    • 著者名/発表者名
      住吉孝行
    • 学会等名
      第7回Micro Pattern Gas Detector研究会
    • 発表場所
      山形大学
    • 年月日
      2010-11-27
  • [学会発表] Development of gaseous PMT with micro-pattern gas detectors2010

    • 著者名/発表者名
      Takayuki SUMIYOSHI
    • 学会等名
      7^<th> International Workshop on Ring Imaging Cherenkov Detectors
    • 発表場所
      カシ(フランス)
    • 年月日
      2010-05-05

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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