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2011 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

Ion-feedbackによりバイアルカリ光電面の感度が早期に劣化することが判ってきた。まずCsI光電面で劣化の割合が光電陰極面に到達するイオンの量とどのような関係にあるのかを調べ、9.9mC/mm^2で陰極感度が80%落ちることが判った。
Micromegasの製法として、エッチングにより金属薄板に微細な孔(100~190μmφ)を250μmピッチで開ける方法を取り入れた。Ion-feedbackを抑制するための孔の大きさに関して、Maxwell-3DとGarfieldを用いたシミュレーションを行い、より抑制の効いた電極構造を探った。特に2段のMicromegas構造を取り入れた時に、孔の位置を上下2段で一致させるか、それともずらして配置するかでIon-feedbackの抑制効果に違いがみられることが判明した。実際にこれらの異なった孔径と孔の配置をもつガス光電子増倍管を製作し、ゲインやIon-feedbackがどのように改善するかを調べた。その結果、上下で孔を一致させた場合にはゲイン、Ion-feedback共にずらした場合より悪い結果となった。ずらした場合において、上側の孔を100μmφで固定し、下側を130μmφと190μmφで比較した。その結果同じ印加電圧で後者は10倍のゲインを示した。また、Ion-feedbackに関しても後者で10^<-3>が実現されたが、前者では10^<-2>にしかならなかった。未だ、Ion-feedback抑制に不足はあるが、ほぼ期待通りのゲインとIon-feedback抑制を持ったガス増幅型の光電子増倍管が出来た。尚、50x50mm^2の大きさを持つ試作品の結果は間もなく得られる。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2011

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Development of a gaseous PMT with micro-pattern gas detectors2011

    • 著者名/発表者名
      T.Sumiyoshi
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods

      巻: A639 ページ: 121-125

    • 査読あり
  • [学会発表] MPGDによるガスPMTの開発2011

    • 著者名/発表者名
      門叶冬樹
    • 学会等名
      第8回MPDG研究会
    • 発表場所
      近畿大学
    • 年月日
      2011-12-09
  • [学会発表] ガス増幅型光電子増倍管の開発状況及びシミュレーションを用いたイオンフィードバックの考察2011

    • 著者名/発表者名
      松本浩平
    • 学会等名
      第8回MPDG研究会
    • 発表場所
      近畿大学
    • 年月日
      2011-12-09
  • [学会発表] Development of gaseous PMT with micro-pattern gas detectors2011

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Sumiyoshi
    • 学会等名
      2nd International Conference on Micro Pattern Gaseous Detectors
    • 発表場所
      Kobe (Japan)
    • 年月日
      2011-08-31
  • [学会発表] New Micro Mesh Gas Detector for Gaseous Photomultiplier2011

    • 著者名/発表者名
      Fuyuki Tokanai
    • 学会等名
      6th International Conference on New Developments in Photo-detection
    • 発表場所
      Lyon (France)
    • 年月日
      2011-07-06
  • [学会発表] Development of Gaseous Photomultiplier with Micro Pattern Gas Detectors2011

    • 著者名/発表者名
      Kohei Matsumoto
    • 学会等名
      Technology and Instrumentation in Particle Physics (TIPP) 2011
    • 発表場所
      Chicago (USA)
    • 年月日
      2011-06-10

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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