MeVγ線到来方向検出及びTeVγ線観測による蟹パルサー星雲の粒子加速機構の解明

通过探测MeV伽马射线到达方向和观测TeV伽马射线来阐明蟹状脉冲星云的粒子加速机制

• 批准号: 02J01929
• 负责人: 折戸 玲子
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02J01929/
• 关键词: MeVガンマ線; タイムプロジェクションチェンバー; マイクロピクセルチェンバー; シンチレーションカメラ; マイクロパターンガス検出器; コンプトン望遠鏡; Time Projection Chamber; Micro Pixel Chamber; scintillation camera; MeVγ線; Micro-TPC; Micro Pixel chamber; Scintillation Camera

本研究では、微細構造ガス検出器マイクロピクセルチェンベー(μPIC)を用いたタイムプロジェクションチェンバー(TPC)とシンチレーションカメラを用いて、反跳電子の散乱方向が検出可能な次世代コンプトン望遠鏡の開発を行う事により、MeV領域天体ガンマ線観測の感度改善を目指す。平成15年度に引き続き、コンプトン望遠鏡の改良及び蟹パルサー観測のための検出器大型化を進めた。1.シンチレーションカメラの大型化:従来の10cm角NaI(Tl)アンガーカメラを37cm角に大型化し、コンプトン望遠鏡の検出効率が大幅に改善させた。2.シンチレーションカメラの高解像度化:GSOとフラットパネルPMTを用いた高解像度ピクセル型シンチレーションカメラの開発と性能評価を行った。ピクセルシンチレータのアセンブリ方法を確立し、量産を開始した。3.TPC読み出しのゲイン改善:従来のμPICではゲインが不充分であったため、中間ガス増幅器として10cm角キャピラリープレートを導入した。これにより、総ゲイン3万以上で2ヶ月以上の安定性を実現することができ、MIPに関しても十分な検出効率を得ることに成功した。また、30cm角μPICへの中間増幅器の導入にむけて、GEMの動作確認を行った。4.μPICの改良:チタンコーティング及びザグリ型のμPICに関して試作し、性能評価を行った。5.TPCの大型化:μPICに関して、従来の10cm角から30cm角の拡張に成功し、基本性能評価を進めた。また。30cm角フィールドケージの製作及びTPC圧力容器の製作を行った。6.TPCエレクトロニクスの改良:μPICの大型化に伴い、飛跡エンコーディングシステムを新たに製作し、多チャンネル化及びサンプリングの高速化を行った。また、省電力CMOS多チャンネルアンプについてKEK回路室と共同して試作を進めた。

This study is aimed at improving the sensitivity of the micro-structure detector (μPIC), the scattering direction of the anti-trip element, the detection possibility of the next generation telescope and the operation of the MeV field celestial body detection line. In 2015, the improvement of telescopes and the large-scale development of detectors were carried out. 1. Large-scale telescope detection rate: 10cm angle NaI(Tl) telescope detection rate is greatly improved when large-scale telescope detection rate is 37cm angle. 2. High resolution of GSO and PMT: High resolution of GSO and PMT development and performance evaluation. The method of production is established. 3. TPC More than 30,000 employees, more than 2 months of stability, more than 10,000 employees, more than 100 employees, more than 10,0 The introduction of the 30cm angle μPIC amplifier and the confirmation of GEM operation were carried out. 4. Improvement of μPIC: test and performance evaluation of μPIC 5. TPC's large-scale:μPIC, 10cm angle, 30cm angle, successful expansion, basic performance evaluationまた。30cm angle tube production and TPC pressure vessel production 6. TPC's improvement: the large-scale development of μPIC, the new development of multi-track development and the high-speed development of μ PIC Power saving CMOS multi-chip circuits are available in KEK loop rooms.

项目成果

Performance optimization of the micro pixel chamber

微像素室的性能优化

• 发表时间: 2005
• 期刊: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 540
• 作者: M.Bouianov;T.Nagayoshiほか
• 通讯作者: T.Nagayoshiほか

Development of an ASD IC for the Micro Pixel Chamber

开发用于微像素室的 ASD IC

• 发表时间: 2004
• 期刊: IEEE Transactions on Nuclear Science 51巻4号
• 作者: R.Orito;T.Tanimori 他
• 通讯作者: T.Tanimori 他

R.Orito et al.: "Compton gamma-ray imaging detector with electron tracking"Nuclear Instruments & Methods in Physics Research A. (掲載決定). (2004)

R. Orito 等人：“具有电子跟踪功能的康普顿伽马射线成像探测器”核仪器和物理研究方法 A.（2004 年出版）。

Performance and applications of a micro-TPC

微型TPC的性能和应用

• 发表时间: 2004
• 期刊: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 535
• 作者: K.Miuchi;T.Tanimori 他
• 通讯作者: T.Tanimori 他

Development of μ-PIC and its imaging properties

• DOI: 10.1016/j.nima.2004.03.019
• 发表时间: 2004-06
• 期刊: Nuclear Instruments & Methods in Physics Research Section A-accelerators Spectrometers Detectors and Associated Equipment
• 影响因子: 1.4
• 作者: T. Nagayoshi;H. Kubo;K. Miuchi;R. Orito;A. Takada;A. Takeda;T. Tanimori;Masaru Ueno;O. Bouianov;M. Bouianov