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2012 年度 実績報告書

中性粒子に対するマイクロチャンネルプレート検出器の絶対検出効率測定法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 22540508
研究機関京都府立大学

研究代表者

斉藤 学  京都府立大学, 生命環境科学研究科(系), 准教授 (60235075)

研究分担者 春山 洋一  京都府立大学, 生命環境科学研究科(系), 教授 (00173097)
研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワード中性粒子検出 / マイクロチャンネルプレート / 検出効率 / 電子捕獲衝突 / 飛行時間分析 / 反跳イオン
研究概要

本測定法を用いて、0.5-4.5 keVのH、C、Wの中性粒子に対するMCPの絶対検出効率を測定した。測定精度は、0.5 keVのデータを除いて5%以内である。0.5 keVのデータの誤差はおよそ10%である。測定の結果、昨年度までに得られた希ガス中性粒子(Ne、Ar、Kr、Xe)に対する絶対検出効率と同様の、以下の傾向が明らかになった。(1) 絶対検出効率は低入射エネルギーから増加し、あるエネルギーでMCPの開口率(50%)に達し、それ以上のエネルギーでは開口率で一定になる。(2) 開口率に達するまでの検出効率は中性粒子の種類に依存し、中性粒子の質量が大きくなるほど絶対検出効率は低下する。
昨年度までに測定された、Ne、Ar、Kr、Xeに対する絶対検出効率は、電子的阻止能に対するLSS公式によってスケーリングされた。今回測定されたWに対する検出効率も同じスケーリング則に従うことがわかった。一方、HおよびCのような、より軽い中性粒子に対する絶対検出効率は、このスケーリング則からはずれることがわかった。
本研究で測定されたすべての絶対検出効率に対して適用できる新たなスケーリング則の導出を試みた。絶対検出効率は、中性粒子の衝撃によってMCPから放出される平均2次電子収量に依存するという予測の下に、リントハルトらの電子的阻止能公式と核的阻止能公式を用いて、それぞれの中性粒子衝撃に対するMCP材料の平均2次電子収量を計算した。その結果、H、C、Ne、Ar、Kr、Xe、Wに対する絶対検出効率は、放出される平均2次電子収量でスケーリングできることが明らかになった。

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Absolute detection efficiencies for keV energy atoms incident on a microchannel plate detector2013

    • 著者名/発表者名
      N. Takahashi, Y. Adachi, M. Saito, Y. Haruyama
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B

      巻: xx ページ: 1

    • DOI

      10.1016/j.nimb.2013.03.026

    • 査読あり
  • [学会発表] Absolute Detection Efficiencies of keV Energy Atoms Incident on a Microchannel Plate Detector2012

    • 著者名/発表者名
      N. Takahashi, Y. Adachi, M. Saito, Y. Haruyama
    • 学会等名
      25th International Conference on Atomic Collisions in Solids
    • 発表場所
      Kyoto University
    • 年月日
      20121021-20121025

URL: 

公開日: 2014-07-24  

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