DPPDによるシンチレーターストリップ型カロリメータの開発

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17340071
• Research Institution: Shinshu University
• Principal Investigator: 竹下 徹 信州大学, 理学部, 教授 (70154995)
• Keywords: カロリーメータ / シンチレータ / DPPD / MPPC

Research Abstract

(1)光センサーDPPDまたはMPPCの開発部
基礎特性の改善と理解の進展があった。
例えば、素子としての倍率は、Breakdown電圧から測定した電圧に比例し、その比例係数は各ピクセルのキャパシタンスとなること。また倍率の温度依存性は、やはりBreakdown電圧に依存すること。また同様にノイズ発生率はBreakdown電圧に依存し、その差が小さいときはほぼ線形に増え、3V以上になると急激な増加を見せることなどである。
また光素子のプロトタイプ製造に関して1000個を製造しその性能の一様性を確かめた。十分な許容範囲にあることがわかった。一方Breakdown電圧だけで運用するには不十分で、各素子の個性に合わせた電圧制御の必要性もテストの結果判明した。
(2)シンチレータのメガストリップ製作法の確立
板状のシンチレータおおよそ1mx1mから1枚=1cmx5cmを多数製造する.ことは明らかに手間のかかる不利な方法であり、一枚もの機械加工による一括製造方法の確立が望まれた。これをメガストリップと呼び、今回は9枚を1セットとして製造する方法を研究した。ここでの問題点は、隣り合うストリップ間の光の移動をいかに阻止するかということと、中心におく光集約用波長変換ファイバーの置き方である。さらに光素子の設置にも機を気張る必要がある。
特に隣り合うストリップ間の光の移動阻止のために2重の溝(上からと下から)をO.2mmの幅で製造し、お互いを0.3mmあけるという超微細化工技術をもろくまつ低温で解けやすいポリスチレンに行うことが必要であった。加工業者との協力により実現できまた隣への光漏れを5%以下にすることができた。
(3)光素子とシンチレータを測定器としてくみ上げてテスト
1000個の素子を得て、他の研究活動であるシンチレータのメガストリップ法の成果を持って両者を合体させてた測定器を作り上げた。これを電子ビームに当てて性能検査を行った。