New method for excitation-function measurement using high time-resolution gamma-ray detector

使用高时间分辨率伽马射线探测器测量激发函数的新方法

• 批准号: 20K03992
• 负责人: 溝井 浩
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Osaka Electro-Communication University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K03992/
• 关键词: 原子核反応; γ線計測; 励起関数; 反応断面積; γ線検出器; 励起状態

本研究は、γ線が放出されたタイミングをいかに精度よく測定するかが、成否のカギとなる。また、エネルギー分解能と検出効率も時間分解能に次いで重要なファクターとなる。これまで、本研究の目的に合致するシンチレータや光センサーの選定を進めてきた。その結果、時間分解能に優れたLYSOシンチレータと、応答時間の短い光電子増倍管を組み合わせたγ線検出器を試作することとした。実際に、プロトタイプの検出器を作成し、放射線源を用いて、このプロトタイプ検出器の性能を評価するための実験を行った。性能試験では、アンプ系のゲインの最適化や、データ収集システムの動作チェックも行うことができた。また、この測定結果から得られた各種パラメータを、コンピュータシミュレーションに組み込み、様々な観点からシミュレーションを行った。本研究で達成目標とする条件を満たす原子核反応を想定した、より実践に即した条件での検討を進めることができた。原子核反応を起こさせるためのサンプル槽の形状や大きさなどの概念設計も並行して進めることができた。サンプル槽と検出器との位置関係によって、測定結果の正確性や分解能が変わりうるが、悪影響を最低限に抑えるような配置を見出すことができている。現在、このシミュレーションの結果をもとに、実行可能な実験のデザインを進めている。実験の可能な加速器施設を選定し、今後、その施設におけるマシンタイムを確保できるよう調整を進めていく。

在这项研究中，如何测量释放的γ射线时间是成功或失败的关键。此外，能源分辨率和检测效率也是时间分辨率后的重要因素。到目前为止，我们一直在选择满足这项研究目的的闪烁体和光学传感器。结果，将液体闪烁体与出色的时间分辨率和光乘乘型管结合在一起的γ射线检测器决定原型进行原型。实际上，我们进行了一个实验，以使用原型检测器来评估该原型检测器的性能，并使用了辐射源。在性能测试中，我们能够优化放大器增益并检查数据收集系统。此外，将从此测量结果获得的各种参数纳入了计算机模拟中，并从各种观点进行了模拟。我们能够在实践方面进行检查，假设核反应符合本研究中实现的条件。样品罐的概念设计也可以并行。根据样品罐与检测器之间的位置关系，可以更改测量结果的精度和分解能力，但已发现该布置可最大程度地减少不良影响。目前，基于此模拟的结果，我们正在研究可执行的实验。我们将选择一个实验性加速器设施，并进行调整以确保将来在设施中确保机器时间。

项目成果

γ線ToFによる原子核反応励起関数の測定手法の開発

开发利用γ射线ToF的核反应激发函数测量方法

• 发表时间: 2022
• 作者: Project CTA-LST;Jurysek J.;Balbo M.;Eckert D.;Tramacere A.;et al.;溝井浩
• 通讯作者: 溝井浩