液体キセノンタイムプロジェクションチェンバーの二次元読み出しの基礎研究

液氙时间投影室二维读出基础研究

• 批准号: 12740158
• 负责人: 岡田 宏之
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Waseda University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12740158/
• 关键词: 液体キセノン; マイクロギャップストリップ; 穴あき2次元ストリップ; マイクロギャップ・ストリップ; タイムプロジェクションチェンバー

*マイクロギャップストリップによる電子増幅実験2cm角のマイクロギャップストリップについて詳細な電場計算を行った結果、陰極と陽極間にわずか10ボルトの電圧を印加するだけで、2〜3x10^6V/cm強電場が発生することが分かった。3回テストを行ったが、いずれの場合も放電により十分に電圧を印加することが出来なかった。これは陰極と陽極を絶縁する厚さ2μmの石英が冷却或いは液化中に破損したことが原因であると考えられる。今後、ストリップ部分をゆっくりと-100℃まで冷却した後、液化を開始する方法を試みる積もりである。*穴あき2次元ストリップ(GEMグリッド)によるテストまず、ストリップの穴の中とその前後の電場計算を行い、陽極から発生したすべての電気力線がストリップの穴を通って陰極まで到達するような電場強度と穴の大きさを決定した。それと同時に、電子の拡散の影響を調べるためキセノンガスを用いて電子の透過率をテストした。ストリップの穴の直径が800μmの時、2気圧の純粋キセノンの場合透過率が約80%であったが、それに数%の水素ガスを混入した場合ほぼ100%の透過率が得られた。これにより電気力線が正しいことと、電子の拡散の影響が確認できた。以上の、計算とガスによるテスト結果から、ストリップの穴の大きさを1mm、間隔を2mm、絶縁物の厚さを0.3mmでx、yの読み出しがそれぞれ11チャンネルの試作検出器を回路用のプリント基板で製作し、液体キセノンを用いたテストを開始した。ガスを用いたテストでは、電離信号と同時にシンチレーション光の観測も同時に行った。その結果、非常に安定した比例蛍光の発生を確認した。

* Detailed electric field calculation results for electron amplitude increase of 2 cm angle, cathode and anode voltage increase of 10 cm, strong electric field generation of 2 ~ 3x10^6V/cm. 3. In the case of a large number of cases, the power supply is very low. The reason for this is that the quartz with a thickness of 2μm is cooled or liquefied. After cooling at-100℃, try the method of liquefaction. The electric field calculation before and after the second dimensional space (GEM) is performed, and the electric field strength of the anode is determined by the electric field line generated by the anode. At the same time, the influence of electron scattering is modulated. When the diameter of the hole is 800μm, the transmittance of the pure hole is about 80%, and the transmittance of the pure hole is about 100%. The influence of electron scattering on the electric field is confirmed. The above calculation results show that the diameter of the cavity is 1mm, the spacing is 2mm, the thickness of the insulating material is 0.3 mm, and the x and y distances are 11 mm. The test detector is used for the circuit substrate production, and the liquid is used for the test. In addition, the ionization signal and the detection signal are simultaneously transmitted. The results are very stable and the proportion of light generated is confirmed.