2010 Fiscal Year Annual Research Report

中性粒子に対するマイクロチャンネルプレート検出器の絶対検出効率測定法の確立

Research Project

Project/Area Number	22540508
Research Institution	Kyoto Prefectural University
Principal Investigator	斉藤学京都府立大学, 生命環境科学研究科, 准教授 (60235075)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	春山洋一京都府立大学, 生命環境科学研究科, 教授 (00173097)
Keywords	中性粒子検出 / マイクロチャンネルプレート / 検出効率 / 電子捕獲衝突 / 飛行時間分析 / 反跳イオン
Research Abstract	電離標的検出のための飛行時間分析器を設計製作し、これを現有の標的チェンバー内に設置した。設計においては、全ての標的イオンが引き出し電場によって捕集されMCPに到達すること、およびXe^+イオン程度の質量まで分析できることに留意した。次に、Ne^+イオンビームとNe標的ガス、Ar^+イオンビームとAr標的ガス、Xe^+イオンビームとXe標的ガスのそれぞれの衝突系を用いて、以下の予備実験を行った。(1)標的イオンの飛行時間スペクトルには1価イオンのピークだけが観測された。2価イオンのピークや残留ガスより生じるイオンは観測されなかった。よって、2電子捕獲や捕獲電離などの1電子捕獲以外のプロセスや残留ガスの影響を無視できるという本測定法の前提が確認できた。(2)引き出し電場を増加させても、飛行時間分析器で検出される標的イオンのカウント数に変化がなかった。このことから、衝突領域で生成したほとんど全ての標的イオンを飛行時間分析器によって補集ができていることが確認できた。(3)Xe^+のイオンまで同定できることを確認した。本測定法の最終的なテストとして、本測定法で得られた結果と別方法によるデータとの比較が必要になる。しかし中性粒子に対する検出効率のデータはほとんど存在しない。そこで、Ar^+イオンに対する検出効率データと比較することにした。本方法でAr^+イオンに対する検出効率を測定するためには、Ar^<2+>イオンビームとAr標的による1電子捕獲反応を利用しなければならない。そのための予備実験として、この衝突系の飛行時間スペクトルを測定した。その結果、2電子捕獲反応が大きくなることがわかった。Ar^<2+>イオンビームに対して1電子捕獲反応の寄与だけが大きくなる標的ガスを選択することが課題である。