ガス蛍光比例計数管による新型光検出器の基礎開発

使用气体荧光正比计数器的新型光电探测器的基础开发

• 批准号: 21654031
• 负责人: 門叶 冬樹
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Yamagata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21654031/
• 关键词: ガス蛍光比例計数管; マイクロパターンガス検出器; 光検出器

本申請では、古くて新しい放射線検出器の一つであるガス検出器と紫外線から可視光領域に感度を持つ光電子変換膜(光電面)を複合化させた『ガス光検出器』を開発し、その光電子増殖機構として、検出器の長期安定性の上で問題となる陽イオンを生成しない、ガス蛍光比例計数管の原理による信号増殖法を新たに導入し、大きな有効面積と高磁場環境下においても高い感度特性を持つ「新型光検出器」の開発研究に挑戦する。本研究で、微細加工技術や半導体製造技術を用いて製作した微小な電極から構成されるこのマイクロパターンガス検出器(MPGD)を光信号増幅にしようする。このMPGDは優れた位置分解能と高い時間分解能、そして高計数率での動作が特徴である。本年度は有限要素法電場解析シミュレーション(Maxwell-3D)とガス検出器のシミュレーションプログラム(Garfield)を用いてMPGDの設計と充填ガスの最適化を行い、アルカリ金属で形成される光電面と化学的相性のよい素材を用いた細孔型MPGDを作成した。続いてネオンガスおよびネオン混合ガス1気圧を封入し、X線ビームを用いてガス蛍光比例計数管としての基礎特性試験を行い、ガス増幅特性を調べた。

The present application is a novel method for generating a radiation detector and a novel signal amplification method for generating a radiation detector and a photoelectron conversion film (photoelectric surface) in the field of ultraviolet light and visible light, wherein the photoelectron conversion film (photoelectric surface) is compounded with the photoelectron amplification mechanism and the photoelectron conversion film. The research on the development of a new type of optical detector is carried out under the conditions of large active area and high sensitivity in high magnetic field. In this study, microfabrication technology and semiconductor manufacturing process are used to fabricate microelectrodes and to increase the amplitude of optical signals in MPGD. The MPGD is characterized by high position resolution energy, high time resolution energy, and high count rate. This year, the finite element method electric field analysis system (Maxwell-3D) and the system of the detector (Garfield) are used to design and optimize the filling structure of MPGD, and the phase of the photoelectric surface chemistry is formed. In addition, the basic characteristics of the light proportional counter are tested, and the amplitude characteristics of the light proportional counter are adjusted.

项目成果

Sealed gaseous photomultiplier with CsI photocathode

• DOI: 10.1016/j.nima.2010.06.314
• 发表时间: 2011-02
• 期刊: Nuclear Instruments & Methods in Physics Research Section A-accelerators Spectrometers Detectors and Associated Equipment
• 影响因子: 1.4
• 作者: F. Tokanai;T. Sumiyoshi;H. Sugiyama;T. Okada;N. Ohishi;H. Sakurai;S. Gunji;S. Kishimoto