セラミック製ガス電子増幅フォイルを用いたミュオグラフィ非破壊検査装置の開発

陶瓷气体电子放大箔muography无损检测装置的研制

基本信息

批准号：
20K14507
负责人：
武内陽子
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Tokyo Metropolitan Industrial Technology Research Institute
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究では、宇宙から降り注ぐミューオンを用いた非破壊検査技術に着目し、高位置分解能かつリアルタイム測定ができる小型ミューオン検出器として、ガス電子増幅フォイル(GEM)を用いた3次元飛跡取得システムを開発している。この検出器の要でもあるGEMが放電で壊れない様にするため、我々はGEMの絶縁体を無機物のセラミックス(Low Temperature Co-fired ceramics (LTCC)：低温同時焼成セラミックス)にしたLTCC-GEMを開発し、装置に搭載することにした。本年度の研究目標は、前年度に引き続き、LTCC-GEMの放電がさらに起こりにくくする改良であるが、製造上の関係でLTCC材の変更をしなければならない。新候補となる2種類のLTCC材でLTCC-GEMのテストピースを複数枚作成し、Ar/CO2(70%:30%)のガスフロー下でGEM印加電圧と電子増幅率や放電数などの関係性を調査した。結果、従来品の物と比べ、低いGEM印加電圧で放電が発生し測定に影響を及ぼすだけでなく、電子増幅率も半分以下に低下していることが分かった。さらに今回同時期に作成した従来LTCC材のGEMも以前ほどの性能が出ないことが判明した。それぞれのGEM表面の穴加工エリア全面を顕微鏡撮像し、穴加工精度や電極面の様子を確認した。現在、それらのデータをまとめ、原因の解明と製造方法の対策を検討中である。

在这项研究中，我们专注于利用从太空落下的μ子进行无损检测技术，并开发了一种利用气体电子放大箔（GEM）作为具有高位置分辨率和实时性的紧凑型μ子探测器的三维轨迹采集系统。我正在做。为了防止作为该探测器核心的 GEM 被放电损坏，我们创建了 LTCC-GEM，其中 GEM 的绝缘体由无机陶瓷（低温共烧陶瓷 (LTCC)）制成）我们决定开发它并将其安装在设备中。延续去年，今年的研究目标是改进LTCC-GEM，使其更难发生放电，但由于制造原因，我们不得不改变LTCC材料。使用两种新的候选LTCC材料制作了多个LTCC-GEM测试件，并研究了Ar/CO2（70%：30%）气流下GEM施加电压、电子放大系数、放电次数等之间的关系。性别。结果表明，与传统产品相比，GEM施加电压较低时不仅会发生放电，影响测量，而且电子放大倍数也降低了一半以上。此外，我们还发现，同时创建的采用传统 LTCC 材料制成的 GEM 的性能不如以前。我们拍摄了每个 GEM 表面整个孔加工区域的显微图像，以检查孔加工精度和电极表面状况。目前，我们正在收集数据，查明原因，并考虑制造方法的对策。