準非破壊型飛行時間検出器による超重元素探索の高効率化

点击翻译按钮获取中文摘要

本研究の目的は、薄膜とマイクロチャンネルプレートを用いて、低エネルギーな軽粒子に対しても高時間分解能、高検出効率が得られる準非破壊型飛行時間検出器を開発し、超重元素探索実験の高効率化を目指すものである。準非破壊型飛行時間検出器では、ビームが薄膜へ入射する際に、薄膜より放出される二次電子を利用する。放出された二次電子を電場にて加速後、別途印加した電場によって電子を検出する装置マイクロチャンネルプレートへ輸送し、信号を得る。昨年行った九州大学タンデム加速器施設での性能評価試験では、得られた時間分解能、検出効率は、薄膜中心付近でそれぞれ250ピコ秒、97%であり、これらの値にはビームの入射位置による依存性が観測され、薄膜周辺では性能が低下することが分かった。昨年度の性能評価試験にて得られた時間分解能が、目標値に届いていなかったこと、時間分解能・検出効率にビームの入射位置による依存性が観測されたことから、現時点での性能では研究計画に記載した薄膜材質依存性の評価が難しいと判断し、本年度は、時間分解能の向上ならびに位置依存性を改善するためにシミュレーションを進めた。シミュレーションでは時間分解能の加速電場依存性を調査するとともに、同時に二次電子飛行時間の放出位置依存性も調査した。調査の結果から、九州大学タンデム加速器施設での性能評価試験では、加速電場の不十分、加速電場の均一性の不十分が示唆され、大きな加速電場と加速電場の均一性を向上するような飛行時間検出器の構造改良が目標値到達には必要と分かった。