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2011 年度 実績報告書

大面積ガス電子増幅光検出器の基礎研究

公募研究

研究領域フレーバー物理の新展開
研究課題/領域番号 22011002
研究機関東京大学

研究代表者

関谷 洋之  東京大学, 宇宙線研究所, 助教 (90402768)

キーワード素粒子実験 / 光検出 / ガス検出
研究概要

昨年度までにNd:LuLiF4結晶を窓材に使用した検出器により、開発の目標であったX線(光子)での二次元イメージング取得に初めて成功しており、より検出効率を上昇させるためには光電面の量子効率を改善させる必要がある。そのために、反射型CsI光電面の最適化を浜松ホトニクス(株)に依頼し、大幅に量子効率の向上が期待できるものを製作した。また、これまでアルゴンをベースにしたガスを用いていたが、より電子放出確率が見込めるネオンをベースにしたガスを導入することを決めた。これらの効果を見極めるためには、確実な評価系を構築して、systematicな測定行うことが不可欠であり、そのための技術開発に注力した。
(1)量子効率がすでに分かっている光電子増倍管を評価対象として、ガス検出器で使用するエレクトロニクスを用い量子効率を測定する手法を開発した。180nm程度の真空紫外領域に感度のあるバイアルカリ光電面とCsI光電面を持った光電子増倍管二つそれぞれの量子効率をNd:LuF3結晶を光源とすることで求め、浜松ホトニクスの測定結果と一致することを確認した。
(2)ガスの入れ替えや、何種類もの光電面を評価するにはガスの純度をモニターしておく必要がある。さらに長期安定性の試験を行うためには、ガスの純度を測定期間保っておく必要がある。そこでゲッターポンプ(SAES CapaciTorr D400-2)を導入、ネオンベースのガスを1.2L/分で循環させることで、ガス中の水分量を二桁以上抑制することに成功した。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (3件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Development of a UV/X-ray imaging device based on large area gas photo-multipliers2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Sekiya
    • 雑誌名

      Physics Procedia

      巻: (掲載决定)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Scintillation properties of Nd3+, Tm3+, and Er3+ doped LuF3 scintillators in the vacuum ultra violet region2011

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Yanagida, et al
    • 雑誌名

      uclear Instruments and Methods in Physics Research

      巻: 659 ページ: 258-261

    • DOI

      DOI:10.1016/j.nima.2011.08.056

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A new imaging device based on UV scintillators and a large area gas photomultiplier2011

    • 著者名/発表者名
      H.Sekiya, et al
    • 雑誌名

      uclear Instruments and Methods in Physics Research

      巻: 633 ページ: S36-S39

    • DOI

      DOI:10.1016/j.nima.2010.06.114

    • 査読あり
  • [学会発表] GEM/μPICを用いた真空紫外イメージング検出器VI2012

    • 著者名/発表者名
      関谷洋之
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学
    • 年月日
      2012-03-27
  • [学会発表] GEM/μPICを用いた真空紫外イメージング検出器V2011

    • 著者名/発表者名
      関谷洋之
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      弘前大学
    • 年月日
      2011-09-17
  • [学会発表] Development of a UV/X-ray imaging device based on large area gas photo-multiplier2011

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Sekiya
    • 学会等名
      The Technology and Instrumentation in Particle Physics 2011 (TIPP 2011)
    • 発表場所
      Chicago, USA
    • 年月日
      2011-06-11
  • [産業財産権] 放射線画像検出器2011

    • 発明者名
      関谷洋之, 他
    • 権利者名
      関谷洋之、東京大学, 他
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2011/062215
    • 出願年月日
      2011-05-27
    • 外国

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公開日: 2013-06-26  

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