鉛タングステンと純ヨウ化セシウム結晶を用いた複合型光子中性子両用検出器の開発

使用铅钨和纯碘化铯晶体开发复合光子中子探测器

• 批准号: 19034005
• 负责人: 野村 正
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19034005/
• 关键词: 光子検出器; 中性子検出器; 純ヨウ化セシウム結晶; 中性K中間子稀崩壊実験

本研究はフレーバー物理学の中の一つの方向性である中性K中間子の稀崩壊過程の分岐比測定に関する課題である。中性K中間子を飛来させるビームの中には大量の中性子が含まれているが、ビーム領域周辺にも無視できない量の中性子が染み出てきており(ハロー中性子)、これらが検出器と散乱することで信号事象とよく似た現象を発生させる。次世代実験でこの問題を克服するためには、飛来している実際のハロー中性子量を実験中にリアルタイムで測定することが重要だと考えられる。実験の要請より、この検出器は光子検出器としての機能も同時に持たなければならない。光子と中性子の数量やエネルギーを測定でき、しかも両者の識別が可能であるような、光子中性子両用検出器の開発が不可欠である。本研究では純ヨウ化セシウム結晶シンチレータを複数組み合わせた複合型検出器の開発を具体的目標とした。結晶の種類は発光量やコストなどの要因を考え合わせて決定した。本課題では以下のことをおこなった。(1)検出器の諸パラメータの最適化検出器のサイズや配置などをシミュレーションによって最適化する。これにより中性子測定機能の付加のみならず、バックグラウンド事象そのものを減少できることを確認した。(2)読み出し方法の検討と性能評価限られた設置スペースでヨウ化セシウム結晶の光を読み出す方法として波長変換ファイバーの使用を考え、試験機によって性能を評価した。特に波長変換材の異なる数種類のファイバーを検討・測定・評価し、ヨウ化セシウム結晶の発光波長域や光検出器の感度領域に適合したものを選択することで、十分な性能が得られることを確認した。

This study は フ レ ー バ ー の of physics の つ の directional で あ る neutral K middle child の dilute collapse 壊 process の branching ratio measurement に masato す る subject で あ る. Neutral K middle child を fly さ せ る ビ ー ム の in に は temper in a large number of の が containing ま れ て い る が, ビ ー ム field weeks 辺 に も ignore で き な い quantity の temper が dye み て in き て お り (ハ ロ ー temper), こ れ ら が 検 extractor と scattered す る こ と で signals things like と よ く like た phenomenon を 発 raw さ せ る. Next generation be 験 で こ の を overcome す る た め に は, fly し て い る be interstate の ハ ロ ー を temper content in be in 験 に リ ア ル タ イ ム で determination す る こ と が important だ と exam え ら れ る. The laboratory should enable the よ よ, the <s:1> 検 output, the <s:1> photon 検 output, the と <s:1> て, and the て function to <s:1> simultaneously に hold たなければならな たなければならな. Temper in the photon と の number や エ ネ ル ギ ー を determination で き, し か も struck is の recognize が could で あ る よ う な, photon temper that struck with 検 extractor の open 発 が not owe で あ る. This study で は pure ヨ ウ change セ シ ウ ム crystallization シ ン チ レ ー タ を plural groups of み close わ せ た compound 検 extractor の open 発 を specific target と し た. The type of crystal and the amount of light emitted are やコストな <s:1> and <s:1>, which are determined by を, え and わせて. This subject で で the following とをお とをお とをお なった なった なった. (1) 検 extractor の the パ ラ メ ー タ の optimization 検 extractor の サ イ ズ や configuration な ど を シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に よ っ て optimization す る. こ れ に よ り temper in the determination of functional の plus の み な ら ず, バ ッ ク グ ラ ウ ン ド things like そ の も の を reduce で き る こ と を confirm し た. (2) 読 み の way of し beg と 検 performance evaluation 価 limit ら れ た set ス ペ ー ス で ヨ ウ change セ シ ウ ム crystallization の light を 読 み す method と し て wavelength variations in フ ァ イ バ ー の use を え test, the test machine に よ っ て を performance evaluation 価 し た. Special に wavelength variations in material の different な る several kinds の フ ァ イ バ ー を 検 beg, determination, evaluation of 価 し, ヨ ウ change セ シ ウ ム crystallization の 発 light wavelength domain や light 検 extractor の に sensitivity field for し た も の を sentaku す る こ と で, very な performance が ら れ る こ と を confirm し た.

项目成果

J-Parc E14実験における、CsI Collar Counterの波長変換ファイバー読みだしについ

关于J-Parc E14实验中CsI Collar Counter波长转换光纤读数

• 发表时间: 2007
• 作者: Urayama;K(Broer;D.;Crawford;G. p.;Zumer;S.;編集);河崎直樹(京大・理・院生);野村正;河崎直樹(京大・理・院生)
• 通讯作者: 河崎直樹(京大・理・院生)

J-Pare E14実験における、Neutron Collar Counterの波長変換ファイバー読みだしについて

关于J-Pare E14实验中中子领计数器波长转换光纤读数

• 发表时间: 2008
• 作者: Urayama;K(Broer;D.;Crawford;G. p.;Zumer;S.;編集);河崎直樹(京大・理・院生)
• 通讯作者: 河崎直樹(京大・理・院生)

KL->piO nu nu実験のためのビーム近傍光子検出器の開発

KL->piO nu nu 实验用近光束光子探测器的研制

• 发表时间: 2008
• 作者: Urayama;K(Broer;D.;Crawford;G. p.;Zumer;S.;編集);河崎直樹(京大・理・院生);野村正
• 通讯作者: 野村正