2003 Fiscal Year Annual Research Report
MeVγ線到来方向検出及びTeVγ線観測による蟹パルサー星雲の粒子加速機構の解明
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02J01929
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Research Institution | Kyoto University |
Principal Investigator |
折戸 玲子 京都大学, 大学院・理学研究科, 特別研究員(DC1)
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Keywords | MeVガンマ線 / Time Projection Chamber / Micro Pixel Chamber / scintillation camera |
Research Abstract |
微細構造検出器マイクロピクセルチェンバーを用いたタイムプロジェクションチェンバーと、シンチレーションカメラを用いたMeVガンマ線到来方向検出器について性能評価を進めた。10cm角プロトタイプ検出器について、ガスTPCに1気圧のアルゴン・エタンガスを封入し、複数のMeV領域密封線源を照射してデータを取得し、到来γ線のイベント毎の再構築が可能である事を実証し、角度分解能、エネルギー分解能について定量的評価を行った。この結果についてStockholmで開かれたIMAGING2003国際会議にて発表した。 また同時に、TPC部、scintillation camera部についてそれぞれ改良を進めた。Micro Pixel ChamberをもちいたTPC部に関しては電極構造を改良することにより、ガスゲイン、ゲインの一様性、安定性について大幅に改善をすることができた。さらに、気球搭載に向けてMicro Pixel Chamber 30cm角への大型化に着手した。TPCの読み出し部に関しては、プリアンプの時定数を従来の16nsから80nsに改良することにより信号のSN比を改善した。このASDについて量産を行い、Portlandで行われたIEEEE TNS/MIC Conferenceにて成果発表を行った。またTPCの読み出し速度についても従来の20MHZから50MHzにFPGAのクロックを改良することにより、より精度良く電子のトラックを再構成することが可能になった。Scintillation camera部については位置分解能、エネルギー分解能を向上するため、Flat Panel PMTとセグメントシンチレーターを用いたシステム、及びSilicon Photodiode ArrayとCsI(Tl)セグメントシンチレーターを用いたシステムについて試作及び性能評価を行った。また、大面積化にむけてIDE社のVATA ASICを用いた多チャンネル読みだしシステムの試験をおこなった。 以上の実験に平行して、Geant4による詳細なシミュレーションを進めた。TPCについて拡散、エレクトロニクスのクロック等を含めて再計算し、実験との比較を行った。アンガーカメラについてのシンチレーション光の発生と伝播について詳細なモデルを用いて計算を行い、実験結果を検証した。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] R.Orito et al.: "Development of an ASD IC for the Micro Pixel Chamber"IEEE Transactions on Nuclear Science. (未定). (2004)
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[Publications] R.Orito et al.: "Compton gamma-ray imaging detector with electron tracking"Nuclear Instruments & Methods in Physics Research A. (掲載決定). (2004)
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[Publications] R.Orito et al.: "A novel design of the MeV gamma-ray imaging detector with Micro-TPC"Nuclear Instruments & Methods in Physics Research A. 513. 408-412 (2003)
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[Publications] K.Miuchi, R.Orito et al.: "Performance of the TPC with Micro Pixel Chamber Readout : micro-TPC"IEEE Transactions on Nuclear Science. 50. 825-830 (2003)
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[Publications] H.Kubo, R.Orito et al.: "Development of the time projection chamber with micro pixel electrodes"Nuclear Instruments & Methods in Physics Research. 513. 94-98 (2003)
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[Publications] T.Nagayoshi, R.Orito et al.: "Performance of large area Micro Pixel Chamber"Nuclear Instruments & Methods in Physics Research A. 513. 277-281 (2003)