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Micro TPCの開発及びこれを用いたガンマ線イメージング法の研究

Micro TPC的研制及其伽马射线成像方法研究

基本信息

批准号：
03J05002
负责人：
永吉勉
金额：
$ 1.54万
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：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

前年度までに、Micro TPCを用いたMeV領域ガンマ線イメージング法の基礎を確立し、離れた二つの線源のイメージの再構成にも成功した。今年度は、ガンマ線イメージング性能の定量的研究に加えて、気球実験や医療への応用へ向けた研究を中心に行った。具体的には、Micro TPCの中心部となるMicro Pixel Chamber(μ-PIC)をこれまでの10cm角から30cm角へ拡張し、その基礎特性を測定した。また、三次元電磁場解析プログラムMaxwellによる電場計算に基づいて30cm角へ拡張するMicro TPCのための最適なドリフトケージを開発した。これまでのMicro TPCの基礎実験では、実験室の卓上に置けるフロー型のガスシステムを採用していたが、気球実験などに使用する場合にはガスを封じ切りにする必要がある。この場合、ガスの劣化などによる検出器の特性の変化を正しく評価しなければならない。このための基礎実験として、ガス密封容器を作成し、封じ切りの環境のもとでのμ-PICのガス増幅率の時間変化などを測定し、その結果に基づいて容器内部にゲッターを置くなどの対策にフィードバックした。また、μ-PICのような微細電極構造を持つ検出器の共通の問題点である電極間の放電の研究を行った。これまでは、絶縁基板上への電荷の蓄積が放電の主要な原因と考えられていたが、実験によってこの現象の放電への寄与は少ないことがわかった。さらに、三次元電場計算プログラムMaxwellとガス検出器シミュレーションプログラムGarfieldを組み合わせた計算によって、陰極端での強電場から生じる電界放出電子とそれが受けるガス増幅が放電の原因となることを突き止めた。本年度の研究により、10cm角Micro TPCはほぼ完成の域に達し、その成果は日本物理学会やその他の研究会で発表している。

In the past year, Micro TPC has successfully established the foundation of the field management method and reconstructed the source of the line management method. This year, the quantitative research on the performance of medical equipment and medical equipment was carried out. Specific characteristics of Micro Pixel Chamber(μ-PIC) at 10cm angle and 30cm angle were measured. The analysis of three-dimensional electromagnetic field is based on Maxwell's calculation of the electric field and the development of the optimum micro-TPC for 30cm angle expansion. This Micro TPC is based on the fact that it is necessary to close the system when it is used in the middle of the room and in the middle of the room. In this case, the deterioration of the detector characteristics is evaluated. The time variation of μ-PIC amplitude rate in the environment of the sealed container was measured and the results were determined. The common problems of microelectrode structure and detector are discussed. The main reason for the accumulation of electric charge on the substrate is that the electric charge is accumulated on the substrate. In addition, the three-dimensional electric field calculation method is used to calculate the electric field of Maxwell and the cathode electrode. This year's research, 10cm angle Micro TPC, has been completed in the field, and the results have been presented to the Japan Physical Society and other research committees.