大口径・高時間分解・低雑音光電子増倍管の開発

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高性能大口径光電子増倍管の開発のために本年度は、既存の20インチ光電子増倍管の基本特性,改良点,改良方法を検討し、試作のための基本設計を行った。(1)時間特性16インチ光電子増倍管のダイノードを使って、時間分解能を測定した。この結果、印加電圧2000ボルト、光量1ホトエレクトロンレベルで平均時間分解23ナノ秒を得た。この値は目標としている3ナノ秒を越えるものであり高時間分解の実現が可能となった。(2)エネルギー分解能1ホトエレクトロンのピークがエネルギースペクトラム上で識別できることを日標に検討を行っているが、まだ達成されていない。電子計算機によるシュミレーションでダイノード構造の最適化を求めている。(3)雑音特性雑音の原因となる主な要素は、光電子増倍管の容器であるガラス中に含まれている放射性不純物(ウラン,トリウム,カリ)からくる。ガラス製造工程での放射性不純物の混入の可能性を調べ、又ガラス原料中の含有量を測定する準備を行った。これらの結果を基に低雑音ガラスを開発する。(4)耐水性既存20インチ光電子増倍管の防水構造、及び神岡陽子崩壊実験での3年間以上の防水実績を孝慮して、より耐水性の良い防水構造の設計、防水コネクターの設計を行った。以上の検討、試験結果から高性能増倍管試作に向けて、基本設計、及び増倍管の中心部であるダイノード部製造のための金型試作を行なった。