特異的放電モードを利用した実用的ガス封入型高性能位置検出器の開発

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06559009
• Research Category: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 伊藤 眞 京都大学, 放射性同位元素総合センター, 助手 (30144398)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小野 浩 セイコー, イージアンドジー株式会社・技術部, 主任 ; 五十棲 泰人 京都大学, 化学研究所, 助教授 (50027603) ; 片野 林太郎 京都大学, 化学研究所, 教務職員 (50231254) ; 戸崎 充男 京都大学, 放射性同位元素総合センター, 助手 (70207570)
• Keywords: ガス検出器 / 1次元位置検出器 / ガス封入型 / 高気圧計数ガス / 実用的

Research Abstract

当初計画案通り、本年度は、高気圧ガスハンドリングシステムの設計製作及び検出器材料テストを中心に行った。各段階での予備実験を行いながら進めている。
1.高気圧ガスハンドリングシステムの整備:
脱酸素、脱水カラムを備えたガス純化装置、計数ガスの種類、混合比を変化させることが出来る高気圧ガス混合回路、空気中酸素のback diffusionを軽減化できる検出器用ガス回路、これらすべてを新たに設計製作し完成させた。現在これらのガス関係装置を組み上げ、オイルフリーターボポンプと組み合わせる作業を行っている。
2.検出器材料テスト及び検出器の試作:
ガス封入型検出器材料のうち、特に問題となる位置読み出し用電極の材料を詳細に調査した。従来使用してきたエポキシ樹脂を使用したバックガモンパターン用布基材はアウトガスが多く封じ込め材としては不適切であることが判った。エポキシ樹脂を仕様しない直接銅を基板に張り付けた基材が国内で入手できたため、現在この材料試験を行っている。更に、ガス封入型に適した芯線固定法、検出器内面処理法についても基礎固めを終わっている。既に、十分なガスリザーバーを有し、検出器壁面をX線が叩くことによる妨害効果を完全に除去できる特徴ある検出器を設計製作し本体構造は完成している。現在内部構造の詳細の検討を行っている。
3.本年度予備実験の成果:計画は、ほぼ当初案通りに進行している。設計製作に始まり、各部品、装置がそろって総合的組み上げの時期であるが、各段階で予備実験を行っている。その結果、特異的放電モードとSQS放電との関係、高エネルギー光電子による位置分解能の劣化の効果等を明らかにし、本年度論文発表した(II研究発表の欄参照)。更に、高気圧下での空間電荷効果が引き起こす検出器応答について新たな知見が得られている。つまり、特性X線によって引き起こされたイベント(Halo event)に対して、電子雪崩の大きさと位置分解能との間に明確な相関関係があることを見出した。この成果を「Effect of self-induced space charge in high pressure position-sensitive proportional counter」として論文を準備中である。

Research Products

• [Publications] Shin Ito: "Gas amplification of proportional and SQS modes observed as a function of the radial distance of the position of primary ionization" Nucl.Instr.and Meth.A348. 297-302 (1994)
• [Publications] Shin Ito: "Characteristic Counter Response of Position-Sensitive Proportional Counter Filled with High-Pressure Counting Gases" KEK Photon Factory Activity Report. 1993. 429 (1994)