Development of a measurement system for low energy cosmic muon with charge identification feature

具有电荷识别功能的低能宇宙μ子测量系统的研制

基本信息

批准号：
21J12445
负责人：
亀井智子
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-28 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J12445/
关键词：
宇宙線ミュオンガス検出器

项目摘要

今年度は屋内における宇宙線ミュオン計測開始に向けて研究を進めた。ミュオンの電荷識別に使用する永久磁石の1/8について磁束密度をガウスメーターにより計測し、3次元の磁束密度マップを作成した。同範囲の磁束密度マップを3次元有限要素法解析ソフト、AMazeを使ってシミュレーションを行い、実測とシミュレーション結果が誤差範囲内で一致することを確認した。これにより、これまでは一定磁場を組み入れていた検出器全体のシミュレーションに、実際に使用する永久磁石の3次元磁場マップを取り入れることが可能となった。４月にはドリフトチェンバーに導入するHe：iC4H10(9:1)のガスを制御するガス配管系を作成し、ドリフトチェンバーへのガス導入を開始した。７月にはドリフトチェンバーの電圧コンディショニングを行ないながら、適切なHV値を検討、決定した。８月にはドリフトチェンバー内の数本のワイヤーの切断により電圧が印加できない状況に陥ったため、ドリフトチェンバー製作会社の技術者と共に修理を行なった。修理完了までに時間を要したが、切断ワイヤーの特定方法、今後自分たちでワイヤー張り替えをおこなうための知見を得たのは有意義であった。チェンバー２台同時のデータ取得を可能とし、また遠隔からの操作を行えるように環境を整えた。昨年末からは信号読み出しボードの各種設定（データサンプリングの閾値等）の最適値の検討を行うためにデータ収集を継続している。また、ドリフトチェンバー２台の間に永久磁石を設置した体系での計測開始に向けた架台の設計を行い、ドリフトチェンバー単体での性能評価が終了次第、磁石を入れた体系での計測が始められる準備を終えた。応用物理学会秋季学術講演会で口頭発表を行い、聴衆から多くの質問を受け、本研究に対する注目度の高さがうかがえた。また、この口頭発表に対して放射線分科会学生優秀講演賞を受賞した。

今年，我们开展了室内宇宙线μ介子测量研究。使用高斯计测量用于μ子电荷识别的永磁体的1/8的磁通密度，并创建三维磁通密度图。我们利用三维有限元分析软件AMaze对相同范围内的磁通密度图进行了模拟，并确认实际测量与模拟结果在误差范围内相符。这使得可以合并在整个探测器的模拟中实际使用的永磁体的三维磁场图，该探测器之前合并了恒定磁场。 4月，建立了气体管道系统来控制引入漂移室的He:iC4H10(9:1)气体，并开始向漂移室引入气体。 7月份，我们在对漂移室进行电压调节时检查并确定了合适的HV值。 8月份，漂移室中的几根电线被切断，导致无法施加电压，因此我们与漂移室制造公司的工程师合作修复了该问题。虽然完成修复需要一些时间，但获得关于如何识别被切断的电线以及将来如何自己更换电线的知识是有意义的。创建的环境可以同时从两个腔室采集数据，并允许远程操作。自去年年底以来，我们一直在收集数据，以检查信号读出板的各种设置（数据采样阈值等）的最佳值。此外，我们将设计一个安装座，以开始在两个漂移室之间安装永磁体的系统进行测量，一旦完成漂移室单独的性能评估，就将开始使用安装有磁体的系统进行测量。我的准备工作。我们在日本应用物理学会秋季学术会议上做了口头报告，收到了很多听众的提问，表明这项研究受到了高度关注。他还因这次口头演讲而获得了放射学小组委员会学生演讲奖。