2次元光イメージングのためのガス増幅器を用いた大口径光検出器の開発研究

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検出器の構成要素の開発・製作、その性能評価を行った。今年度は、CsIを蒸着したGEMフォイル、さらに光電変換からの電子を増幅する電子増幅部としてのGEM、2次元の読み出し部などの個々の部分をまとめた、プロトタイプとなる検出器を製作し、その性能評価を行った。光電子を増幅する増幅器として、安定性を考え、東京大学原子核科挙研究センターと(株)サイエナジーの共同でプラズマエッチングメソッドを用いて開発されたGEMフォイルを購入した。増幅率などの基礎的な特性を調べ、光検出器の電子増幅部として十分な性能を持っていることが分かった。光を電子に変換するための光電面としてCsIを用いるために、GEMフォイルヘのCsI蒸着を、浜松PMTとの協力で行った。GEMフォイル上面の銅の上にニッケルを蒸着し、その上に金を蒸着し、さらにCsIを蒸着するという工夫をした。これにより安定した蒸着が可能となり、GEMフォイル上のCsI面を光電面として使用する見通しが確立した。安定な光検出器を製作するため、使用するガスの最適化を行った。Ar-CH4とAr-CO2を用いてGEM検出器の増幅率の評価などを行った。KEK富士テストビームラインを用いて2次元イメージングの基礎となるGEMの2次元読み出しのテストを行い、100μmの分解能が得られた。これは、目的とする光の2次元イメージングとしては、十分な精度であり、今後の開発の見通しが立った。