New method for excitation-function measurement using high time-resolution gamma-ray detector

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本研究は、γ線が放出されたタイミングをいかに精度よく測定するかが、成否のカギとなる。また、エネルギー分解能と検出効率も時間分解能に次いで重要なファクターとなる。これまで、本研究の目的に合致するシンチレータや光センサーの選定を進めてきた。その結果、時間分解能に優れたLYSOシンチレータと、応答時間の短い光電子増倍管を組み合わせたγ線検出器を試作することとした。実際に、プロトタイプの検出器を作成し、放射線源を用いて、このプロトタイプ検出器の性能を評価するための実験を行った。性能試験では、アンプ系のゲインの最適化や、データ収集システムの動作チェックも行うことができた。また、この測定結果から得られた各種パラメータを、コンピュータシミュレーションに組み込み、様々な観点からシミュレーションを行った。本研究で達成目標とする条件を満たす原子核反応を想定した、より実践に即した条件での検討を進めることができた。原子核反応を起こさせるためのサンプル槽の形状や大きさなどの概念設計も並行して進めることができた。サンプル槽と検出器との位置関係によって、測定結果の正確性や分解能が変わりうるが、悪影響を最低限に抑えるような配置を見出すことができている。現在、このシミュレーションの結果をもとに、実行可能な実験のデザインを進めている。実験の可能な加速器施設を選定し、今後、その施設におけるマシンタイムを確保できるよう調整を進めていく。