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ワイヤーチェンバーを用いた量産可能な大口径微弱光検出器の開発研究

可量产的线室大口径弱能级光电探测器的研发

基本信息

批准号：
17654048
负责人：
駒宮幸男
金额：
$ 1.98万
依托单位：
The University of Tokyo
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

项目摘要

本研究の目的は、安価で量産可能な代行系微弱光検出器にマルチワイヤーチェンバーを用い、プロトタイプを作成して動作原理を実証する事にある。平成18年度には、ATLAS実験で用いているThin Gap Chamberのワイヤー配置を小規模にした試作器を作成したものを用いて特にガス混合の試験を行なった。光電面の配置に関しては、昨年から引き続き様々な検討を行なった。光電面をガス増幅するワイヤーから見えなくすることが本質的に重要であり、これによって二次的、三次的な電子による信号が長く続き結局は放電してしまう可能性を排除できる。最近Gas Electron Multiplier (GEM)を何段か用いて増幅を行ない初段のGEMの表面にCslを蒸着して光電面として用いている光検出器があることを知った。確かに光電面は増幅部分からは離れているが、GEMの増幅は小さく、且つ初段のGEMのガス増幅部分の近くに光電面があるので、問題の根本的な解決には成っていない。又、CsIは紫外線に感度があるが可視光には感度が無いので、この方向も難しい事が分かった。天体観測のような一点から来る光は反射鏡やレンズなどで集められるが、陽子崩壊のように何処で起こるか分からなく且つサイズの大きい光源の光を集めることは出来ない。従って結局は光電面を広くとって、ガス増幅でローカルに信号を増幅させるか、HPDのように光電子を集めてAPDのような測定器に入射させるかしかない。HPDは複雑なダイノードが無いので作成工程は光電子増倍管に比べると圧倒的に簡単だが、20kV〜30kVもの高電圧を掛けるので、水中では使いたくない。以上の考察から、低い電圧で作動し最近市販化されたMPPCを用いてこれがどのくらいのエネルギーの電子にどのように感度があるか、ノイズが大きいのでいくつの電子まで敏感かなどの研究を行なっている。

The purpose of this study is to demonstrate the principle of operation of a low-light detector that may be used in mass production. In 2018, ATLAS was used to create a Thin Gap Chamber. Photoelectric surface configuration is related to last year's development of new technology. The amplitude of photoelectric surface increases, the second order and the third order electron signal increases, and the possibility of the second order and the third order electron signal decreases. Recently, Gas Electron Multiplier (GEM) has been used to increase the amplitude of the line. The surface of GEM has been evaporated. The light detector has been used to increase the amplitude. The increase in the amplitude of GEM is small, and the increase in the amplitude of GEM in the initial stage is close to the photoelectric surface. The fundamental solution to the problem is complete. In addition, CsI UV sensitivity is different from visible light sensitivity, and the direction is different. The celestial body is measured by a point, a light source, a reflector, a sun, a sun, and a sun. The result is that the photoelectron surface increases in amplitude, the photoelectron signal increases in amplitude, and the photoelectron concentration increases in HPD. The HPD complex has been designed for high voltage applications such as photoelectron multiplier tubes, 20kV to 30kV, and underwater applications. The above investigation shows that low and medium voltage actuation and recent market sales of MPPC are used in the study of electronic sensitivity.