超高速ガンマ線核分光装置の開発

超快伽马射线核能谱仪的研制

• 批准号: 17654046
• 负责人: 田村 裕和
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17654046/
• 关键词: ゲルマニウム検出器; PWOカウンター; コンプトンサプレッサー; ガンマ線分光; ハイパー核; 波形解析; waveform digitizer; J-PARC

超高計数率用の精密γ線核分光用検出器システムを開発した。ゲルマニウム(Ge)検出器を囲むコンプトン抑止カウンターについて、発光量の多い特殊なトーピングをしたPWO結晶を冷却して発光量と波形を調べたところ、-20度での発光量は室温の4倍(100keVあたり4photoelectorons)であり、信号幅は遅くなるものの100ns以内であることが判明した。この結果を元にsimulationを行ったところ、冷却したPWOカウンターがコンプトン抑止カウンターとして十分よい性能が得られることが判明した。さらに試作機を製作して冷却方式を検討し、-30度の冷却液を循環させる方式で結晶を-20度に冷却できる方式を開発した。また、低ゲインのtransistor reset型プリアンプを内臓したGe検出器に、通常のshaping ampをつないでその出力をwave form digitizerで記録した波形データを用いて、baselineの補正やpileupの分離を行う波形解析プログラムの開発を行った。東北大核理研の電子ビームの高計数率ものとで^<60>Coガンマ線の波形データを記録し、波形解析プログラムの性能をテストした。その結果、エネルギー分解能と検出効率が改善することが確かめられた。さらなるプログラム改良を進めている。以上から、J-PARCでのハイパー核ガンマ線分光などの極めて高い計数率でのガンマ線測定実験が、今回開発したシステムによって可能であることがわかった。この成果はJ-PARC用のガンマ線分光装置Hyperball-Jに応用される。

Development of detector system for ultra-high counting rate precision gamma ray spectroscopy The detector can be used to detect the light emitted from the detector. The light emitted from the detector can be adjusted to 4 times the room temperature (100keV). The signal amplitude can be determined within 100ns. The results of this simulation are as follows: The cooling method of the test machine was discussed, and the cooling method of-30 ℃ was circulated. The cooling method of-20 ℃ was developed. For example, low voltage transistor reset type switch, normal shaping amp, output, wave form digitizer, waveform switch, baseline correction, pile-up separation, waveform analysis switch, etc. Tohoku Nuclear Research Institute's high count rate of electronic equipment<60>, waveform analysis and performance The results of the analysis show that the rate of improvement is very high. This is the first time I've seen you. The above, J-PARC's line spectroscopic analysis, the pole high count rate, the line measurement, and the current development of the system may be possible. This work was developed for use in J-PARC, a line spectroscopic device called Hyperball-J.

项目成果

Spectroscopy of Λ-hypernuclei

• DOI: 10.1007/bf02735115
• 发表时间: 1989-07
• 期刊: Il Nuovo Cimento A (1965-1970)
• 作者: V. N. Fetisov

Gamma-ray spectroscopy of hypernuclei : recent results and future plans

超核的伽马射线能谱：最近的结果和未来的计划

• 发表时间: 2008
• 期刊: Nucl.Phys.A 804
• 作者: H.Tamura;T.Koike;K.Miwa;et al.
• 通讯作者: et al.

Next generation hypernuclear γ-ray spectrometer : Hyperball-J

下一代超核γ射线能谱仪：Hyperball-J

• 发表时间: 2007
• 期刊: Proc.9th Int.Conf. on Hypernuclear and Strange Particle Physics (HYP2006)(Mainz, Ed.by J.Pochodzalla, Th.Walcher)(Springer)
• 作者: T.Koike;H.Tamura;et al.
• 通讯作者: et al.

Hypernuclear spectroscopy with hadron beams : From KEK, BNL to J-PARC

强子束超核光谱：从 KEK、BNL 到 J-PARC

• 发表时间: 2008
• 期刊: AIP Conference Proceedings 870
• 作者: H. Goto;A. Kanda;S. Tanaka;Y. Nagai;Y. Ootuka;S. Odaka;H. Miyazaki;K. Tsukagoshi;Y. Aoyagi;Jun Yoshinobu;H.Tamura
• 通讯作者: H.Tamura

γ-ray spectroscopy in Λ Hypernuclei

Λ 超核中的 γ 射线光谱

• 发表时间: 2005
• 期刊: Nuclear Physics A754
• 作者: T. Suzuki;et al;T. Kishimoto;H.Tamura et al.
• 通讯作者: H.Tamura et al.