リサイクル材料・新蛍光素材によるＫ０稀崩壊実験用ＶＥＴＯ検出器の高速応答化の試み

２項目について実験装置の開発整備をおこなった。(1) 5Gsps (1Gsps) -Digitizer を用いた簡便な検出器評価ベンチシステムをノートPCで利用できるように開発した。それをUVSOR放射光を用いたシンチレーターの物性実験で試用してみた。加速器がマルチバンチ運転している環境下でも、検出器信号のサンプリング、詳細な時間情報の収集ができ、高速なシンチレーターの時間応答（蛍光寿命が1~2ns）を測定できることを実証した。(2) 波長変換ファイバー（WLSF）の機械的な性質（光通信で使用される光ファイバーより硬質で曲げにくく折れやすい）に配慮した減衰長測定用暗箱を新たに作成した。これまで本学の先行研究で利用していた暗箱の２倍程度の容積を有し、ファイバー本体、光源、PMT等の光センサーなどの各デバイスにアクセスしやすくなり作業効率が改善された。光源も106Ru線源によるシンチレーター発光とLED発光を適宜入れ替えることができる。本研究の前年度に、従来品よりも応答が速いと思われるWLSF材料を３候補得ていたが、これらについて、UVSOR放射光を用いて蛍光寿命等の物性実験をおこない、応答性能等の評価を確定した。うち２種については製造メーカーのカタログに記載できる値（蛍光寿命 ~1.3ns）を得ることができた。またJ-PARC E-14 KOTO実験で新たにインストールされる荷電粒子VETO検出器「UCV」に実装される厚さ0.2mmの薄型シンチレーターについても蛍光寿命をUVSORで測定した。その主成分は1.9ns (91.4%) であり十分高速な性能を有していることがわかった。

２項目について実験装置の開発整備をおこなった。(1) 5Gsps (1Gsps) -Digitizer を用いた簡便な検出器評価ベンチシステムをノートPCで利用できるように開発した。それをUVSOR放射光を用いたシンチレーターの物性実験で試用してみた。加速器がマルチバンチ運転している環境下でも、検出器信号のサンプリング、詳細な時間情報の収集ができ、高速なシンチレーターの時間応答（蛍光寿命が1~2ns）を測定できることを実証した。(2) 波長変換ファイバー（WLSF）の機械的な性質（光通信で使用される光ファイバーより硬質で曲げにくく折れやすい）に配慮した減衰長測定用暗箱を新たに作成した。これまで本学の先行研究で利用していた暗箱の２倍程度の容積を有し、ファイバー本体、光源、PMT等の光センサーなどの各デバイスにアクセスしやすくなり作業効率が改善された。光源も106Ru線源によるシンチレーター発光とLED発光を適宜入れ替えることができる。本研究の前年度に、従来品よりも応答が速いと思われるWLSF材料を３候補得ていたが、これらについて、UVSOR放射光を用いて蛍光寿命等の物性実験をおこない、応答性能等の評価を確定した。うち２種については製造メーカーのカタログに記載できる値（蛍光寿命 ~1.3ns）を得ることができた。またJ-PARC E-14 KOTO実験で新たにインストールされる荷電粒子VETO検出器「UCV」に実装される厚さ0.2mmの薄型シンチレーターについても蛍光寿命をUVSORで測定した。その主成分は1.9ns (91.4%) であり十分高速な性能を有していることがわかった。