2003 Fiscal Year Annual Research Report
高エネルギー宇宙ニュートリノ探索用高効率光電子増倍管の開発
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15740135
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
吉田 滋 千葉大学, 理学部, 助教授 (00272518)
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| Keywords | ニュートリノ / 宇宙線 / 天文学 / 南極 |
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| Research Abstract |
高エネルギーニュートリノ検出用10インチ光電子増倍管の試作及び試験を行った。有効感度領域を広げるため光電面の形状を変更した。光電面曲率半径を137mmとする最適化を行い試作増倍管を製作した。ダイノード段数を10段に減らすことでIceCube観測実験における検出器モジュール内に収容可能なサイズを実現した。
有効面積評価のため、光電面全面スキャン装置を開発した。紫外光LEDがモーターでドライブするRガイド上をスライドしながら、20nsec幅の光パルスを光電面内に隈なく照射する装置である。全ての測定はコンピュータでコントロールされる。製作された増倍管は、多少バラツキが見られるものの、少なくとも9.5インチ(実面積に対して90%)の感度領域が有することが分かった。
このスキャン装置を使い計16本のPMTについて、光電子収集効率をマッピングしデータライブラリー化した。さらに増幅率もスキャンした結果、光電面内で一様ではなく、エッジ部分で約10%程度ゲインが増大していることも分かったため、ゲインマップデータの作成した。これらの測定結果を取り込んだ光電子増倍管シミュレーションコードを開発、実用化に成功した。IceCube実験における検出器シミュレーションコードに組み入れる予定である。
この光電子増倍管は南極における宇宙ニュートリノ観測実験IceCubeに使用されることが決定し、本製作に入っている。来年度は光電子変換効率の絶対値測定装置を開発し測定結果を解析して、本年度の成果と共に論文にまとめ出版する予定である。
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