| 研究課題/領域番号 |
62540203
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
核・宇宙線・素粒子
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
笹尾 登 京都大学, 理学部, 助手 (10115850)
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| 研究分担者 |
逸見 康夫 京都大学, 理学部, 助手 (50025441)
中村 輝男 宮崎大学, 工学部, 教授 (00025305)
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| 研究期間 (年度) |
1987 – 1988
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| キーワード | バリウムフロライド / 電磁カロリメーター / 光検出器 / セシウムアイオダイド |
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| 研究概要 |
本研究の目的は、次の様な性能を持つ光検出器を開発する事である:(1)優れたエネルギー分解能(1GeVの光又は電子に対して2%以下)、(2)優れた位置分解能(8mm以下)、(3)応答速度が速い事(目安としてdead time 100nsec)(4)大面積の検出器に出来る事。この様な光検出器を可能にする物質として、我々はバリウムフロライド(BaF_2)及び純セシウムアイオダイド(pureCsI)を検討した。
1.BaF_2は2つの発光成分を持つ。その速い成分は波長220nmで、減衰時間0.6nsecである。この速い光がBaF_2を魅力ある物質としている。BaF_2にはこの他に我々の応用にとって有害な遅い成分が、速い成分の光量の4〜5倍存在する。我々は速い成分だけを取り出すため、CsTeを光電面にもつ光電子増倍管で読み出す事にした。この方式を小さい結晶で試験したところ、遅い成分は約1/5に減る事が判った。また大きさ120mm×120mm×300mmの検出器を作り0.8GeVの電子にて性能試験を行ったところ、分解能4.2%を得た。これは我々の目標に達していない。理由は、大きな結晶を作する製作技術にある。この面での進歩があれば、この方式は有望であると考えられる。
2.pureCsIも2つの発光成分を持つ。速い成分は波長310nmで、減衰時間10nsecである。この他この結晶には遅い成分が、速い成分の光量と同程度または、それ以下で存在する。この結晶を使って、大きさ150mm×150mm×300mmの光検出器を試作した。1.2GpVの電子に対しては、1.84%のエネルギー分解能を得た。この結晶は我々の全ての要求する性能を満足する事が判明した。光検出器用物質として非常に有望である事が分った。
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