ガス蛍光比例計数管による新型光検出器の基礎開発

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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。