多層式セル構造放射線検出器の開発研究

多层细胞结构辐射探测器的研发

• 批准号: 19654040
• 负责人: 田中 秀治
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: High Energy Accelerator Research Organization
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19654040/
• 关键词: 粒子測定技術; 放射線検出器

前年度までの素材選定試験、加工試験によりラミネート素材としてはPETを用い、ラミネータで使用する接着剤をホットメルト式で多層化したセル構造を作成した。セルを形成するメッシュは16.5mech/inch及び31.8mesh/inchのPET素材を2:1の割合で使用し、電極には40μmの銅箔を使用した。またセル内部にはAr+CH4(90:10)混合ガスを用い高電圧を2kV印加した。このような状態でシンチレータとコインシデンスする信号を観測し、基本性能を確認した、主な測定項目としては、パルスの電荷量分布、時間分解能、長期安定性試験などである。β線源による出力電荷は約20pC程度でガスゲインとしては10万以上が達成していると考えられ、反応時間分布においては20ns以内に83%のイベントが観測された。安定動作試験では100時間連続動作時において連続放電による過電流およびチャージアップによる動作不安定状態は発生せず、PET素材による放射線測定器の使用可能性を示した。これはPETの比誘電率が3程度と大きいために電極間のメッシュの隙間での電場を局所的に高めることが可能になり、結果的にガス増幅による電子雲の発達を局所的に抑えることが可能になったためと考える。これらの結果は既存のマイクロパターンガスデテクターに比べ優位なガス増幅率、反応時間特性があると結論つけることができる。生産コストとしては約10cm^2で千円以内を達成した。このようなことから今回の研究目的となるメッシュとフィルムによるセル構造を利用した放射線検出器の可能性を示したと考える。これらの結果は日本物理学会において報告した。今後さらなる課題としては位置分解能、大面積化による影響の試験などが挙げられる。

In the past year, the material selection test, the processing test, the PET application test, the PET application test. PET materials of 16.5 mesh/inch and 31.8 mesh/inch are used for 2:1 separation, and copper foil of 40μm is used for electrode formation. Internal Ar+CH4(90:10) mixed with high voltage of 2kV Signal measurement, basic performance confirmation, main measurement items, charge distribution, time resolution, long-term stability testβ-ray source output electric charge is about 20pC, more than 100,000, reflection time distribution is within 20ns, 83% of the time. The possibility of using the radiation detector during stable operation test and continuous operation for 100 hours is shown. The specific inductivity of PET is higher than that of PET, and the electric field between electrodes is higher than that of PET. The results show that there are some differences in the amplitude and time characteristics between the two. Production is about 10cm^2 or less The purpose of this study is to demonstrate the possibility of using a radiation detector. The results were reported by the Japanese Physical Society. In the future, the problem is that the position decomposition energy and the influence of large-scale transformation will be tested.