硬X線観測用ガス蛍光ドリフトチェンバ-の開発

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ガス蛍光ドリフチェンバ-は大面積で高いエネルギ-と位置分解能を持った硬X線用検出器として使用する事が可能である。そこで10cmの深さのチェンバ-にキセノンを5気圧で充填すると、期待する検出効率は60keVで約93%また100keVで約46%となる。このチェンバ-に入射した硬X線は一様な電場(500V/cm)のかかった長さ10cmドリフト領域でキセノンとの相互作用により電子群を生じ、この電子群は入射面に投影した発生点を維持しながらドリフト領域を移動し、蛍光ギャップ領域(7kV/cm)にはいりここで約170nmを中心とする強い紫外線を発光する。 この蛍光を32個のシリコンPIN型フォトダイオ-ドで直接検出する、そして各々から信号を用いて硬X線の入射位置を知る。これら32個のフォトダイオ-ドの個々の性能を測定するために、本年度購入したホトンアンプ(c2719)を組み込んだフォトダイオ-ドのゲイン計測用装置を作った。フォトダイオ-ドからの信号を増幅するプレアンプはチェンバ-の外側に設置した、32個の内不足の10個については10チャンネル前置増幅器(527)を購入して充当した。 これら32個の信号を処理するために、シェ-パ-アンプ(すでに保有している16chに本年度購入した16chシェ-パ-アンプ(NO16)を加えて)で波形整形を行いコンピュ-タ-に取り込みデ-タ処理を行なえるようにした。フォトダイオ-ドを使用する前に石英ガラスとフォトマルとを組み合わせて60keVでのエネルギ-分解能を求めた、このシステムによると期待する値は約8%で計測値は(13±5)%を得た。気球観測用として設計されているために長時間安定である事が必要で、これはチェンバ-内ガスの純化度によるのでまず60℃でベ-キングを行った、1日後には60keVのピ-クがほぼ半分になり以降は10%/dの割合で減少している事が分かった。 90℃で充分なベ-キング時間を与える事で長時間安定に検出器の稼働が可能になった。