微細加工技術と高抵抗物質による、単一電子イメージングデバイスの開発

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24654067
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 越智 敦彦 神戸大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (40335419)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 粒子測定技術 / イメージング / 微細加工技術 / ガス放射線検出器 / MPGD

研究概要

MPGDで単一電子を検出するためには、10万倍以上のガス電子増幅率が必要と考えられるが、これを実現するために、陰極に高抵抗素材を用いたμ-PICを開発した。特に本課題研究では高抵抗陰極と読出電極を分離したデザインを考案して試作、試験を行い、7万倍近い増幅率を実現し、かつ従来型μ-PICと比べて放電確率を1/1000～1/10000程度に抑制することに成功した。さらに高抵抗物質として新たに炭素スパッタを用いる手法を開発することで製造プロセスを改良し、10cm角の２次元イメージング型μ-PICの試作を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Micro Pixel Chamber with resistive electrodes for spark reduction (2014)
  • 著者名/発表者名: A. Ochi, Y. Edo, Y. Homma, H. Komai, T. Yamaguchi
  • 雑誌名: JINST 9 巻: C01039
  • DOI: 10.1088/1748-0221/9/01/C01039
  • 査読あり
• [雑誌論文] MPGD R&D Activities in JAPAN (2013)
  • 著者名/発表者名: Atsuhiko Ochi
  • 雑誌名: Journal of Physics 巻: Conference Series 469 ページ: 012005
  • DOI: 10.1088/1742-6596/469/1/012005
• [雑誌論文] New Development ofμ-PIC with Resistive Cathode and Capacitive Readout (2012)
  • 著者名/発表者名: Atsuhiko Ochi, Yasuhiro Homma, Hidetoshi Komai, Yuki Edo, Takahiro Yamaguchi, Rui de Oliveira
  • 雑誌名: IEEE Conference Record 巻: N14 ページ: 131
• [学会発表] MPGD R&D Studies in JAPAN (2014)
  • 著者名/発表者名: 越智敦彦
  • 学会等名: 日本物理学会第69回年次大会日韓シンポジウム
  • 発表場所: 東海大学
  • 年月日: 20140327-30
  • 招待講演
• [学会発表] 炭素スパッタリングを用いた抵抗電極をもつMicroMEGASの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 竹本強志
  • 学会等名: 第10回マイクロパターンガス検出器研究会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 20131213-14
• [学会発表] MPGD開発の世界の動向 (2013)
  • 著者名/発表者名: 越智敦彦
  • 学会等名: 第10回マイクロパターンガス検出器研究会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 20131213-14
  • 招待講演
• [学会発表] スパッタリングによる高抵抗薄膜電極を用いたMPGDの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 越智敦彦
  • 学会等名: 日本物理学会2013年秋期大会
  • 発表場所: 高知大学
  • 年月日: 20130920-23
• [学会発表] Micro Pixel Chamber with resistive electrodes for spark reduction (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Ochi
  • 学会等名: 3rd International Conference on Micro Pattern Gaseous Detectors
  • 発表場所: Zaragoza, Spain
  • 年月日: 20130701-04
• [学会発表] R&D Activities of MPGD in JAPAN (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Ochi
  • 学会等名: 4th Workshop on Directional Detection of Dark Matter (CYGNUS2013)
  • 発表場所: 富山市
  • 年月日: 20130610-12
  • 招待講演
• [学会発表] 高抵抗陰極型μ-PICの電場及び構造の最適化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 越智敦彦
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] 高抵抗陰極を用いた内層読出型μ-PICの開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 駒井英俊
  • 学会等名: 第9回マイクロパターンガス検出器研究会
  • 発表場所: 長崎総合科学大学
  • 年月日: 20121207-08
• [学会発表] New Development ofμ-PIC with Resistive Cathode and Capacitive Readout (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Ochi
  • 学会等名: 2012 IEEE NSS/MIC
  • 発表場所: Anheim, CA, USA
  • 年月日: 20121027-1103
• [学会発表] Developments and tests of Micro Pixel Chamber with Resistive Cathode (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Ochi
  • 学会等名: 10th RD51 MPGD Workshop
  • 発表場所: Stony Brook Univ, NY, USA
  • 年月日: 20120930-1005
• [学会発表] 高抵抗電極を用いた放電抑制型μ-PICの開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 越智敦彦
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季大会
  • 発表場所: 京都産業大学
  • 年月日: 2012-09-13
• [学会発表] 高抵抗陰極及び容量性読み出しを用いたμ-PICの開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山口貴弘
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季大会
  • 発表場所: 京都産業大学
  • 年月日: 2012-09-13
• [備考]
  • URL: http://ppwww.phys.sci.kobe-u.ac.jp/~upic/