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陽電子消滅法のための超伝導転移端マイクロカロリメータの開発

正电子湮灭法超导跃迁边缘微量热仪的研制

基本信息

批准号：
09F09307
负责人：
高橋浩之
金额：
$ 1.34万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、超伝導転移端センサ(TES)上に超伝導吸収体を載せた構造からなる、ガンマ線マイクロカロリメータの開発を行った。吸収体として鉛や錫などの超伝導体を用いることとした。超伝導体を吸収体に選ぶことで、超伝導吸収体のサイズ、TESとの間の熱的な結合、ならびに、TESと熱浴の間の熱的な結合を最適化することで、従来の半導体検出器を大きく上回る高いエネルギー分解能の実現を目指すとともに、TESに与えるバイアス電圧を信号の検出に合わせて動的に変化させることにより検出器の高速化を目指す研究を行った。まず、Ir超伝鱒体からなるTESの上に0.7mm x 0.7mm x 0.75mmの鉛吸収体を搭載し、さらにIr-TESと熱浴間の熱コンダクタンスを十分小さくとることで、減衰時間1.9ミリ秒の高速応答を可能とし、従来の信号減衰時間を5倍以上縮めることに成功した。しかし、エネルギー分解能は9.2keVと従来のものよりも悪かった。この理由としては、Ir-TESと吸収体を接続している、エポキシの部分の形状制御が難しく、製造技術に熟練する必要があったためであると考え、種々の吸収体-TES間の接続を試みた。吸収体としてやはり、鉛を用い、導電性エポキシの支柱を立ててTESと吸収体を結合するものである。本素子は減衰時間が140マイクロ秒と十分高速な応答を示すことが分かった。一方、錫は素性の良い超伝導体であり、本TESと組み合わせた結果、信号の減衰時間は6.6ミリ秒と長かったものの、485eV(@60keV)程度のエネルギー分解能が得られ、既にGe半導体検出器を超える値が得られた。

In this study, the superconducting absorber was installed on the superconducting terminal tube (TES).せたstructuralからなる、ガンマ线マイクロカロリメータの开発を行った. The absorber is made of lead and tin, and the super conductor is used. Superconductor absorber にselect ぶことで, superconductor absorber のサイズ, TESとのramaの热なcombination, ならびに, TES and hot bath no room no hot combination を optimization することで, 従来の semiconductor extractor を大きくlast chapter る高いエネルギーDecomposition Energy の実appear を Eye refers to すとともに, TESに and えるバイアス电徧をThe high speed of the signal's output and the speed of the signal's output are the research and development of the signal.まず、IrSuper trout bodyからなるTESの上に0.7mm x 0.7mm x The 0.75mm lead absorber is equipped with Ir-TES and the hot bath room is very small.で. High-speed response with attenuation time of 1.9 seconds is possible, and signal attenuation time of 5 times or more can be successfully achieved.しかし、エネルギーDecomposition energyは9.2keVと従来のものよりも悪かった.このREASON としては, Ir-TES とAbsorber をConnect 続している, エポキシのPart のShape Control がしく, It is necessary to be proficient in manufacturing technology, and it is necessary to test the absorption body and TES between them. Absorbent body としてやはり, lead を use い, conductive エポキシのsupport を立ててTES and absorber をcombination するものである. This element has a decay time of 140 seconds and a very high-speed response time of 140 seconds. One side, tin is a good superconductor, the result of this TES group is the combination, the signal attenuation time is 6.6 seconds, and the length is long.のの, 485eV (@60keV) degree of decomposition can be achieved, and the Ge semiconductor device can be used as a super high-voltage device.