透明電極技術を応用した光検出型ワイヤーチェンバーの開発

利用透明电极技术开发光电检测线室

基本信息

批准号：
18654045
负责人：
野村正
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18654045/
关键词：
荷電粒子検出器ワイヤーチェンバー光検出型

项目摘要

本研究はワイヤーチェンバー技術、光ファイバー技術、そして透明電極技術を合わせることで実現される新しい手法の荷電粒子検出方法を開発することを目的としている。これは素粒子実験において高検出率な環境化においても高性能で動作する検出器を開発する必要性から考察されたアイデアであり、「光検出型ワイヤーチェンバー」の実現可能性を検証するものである。平成19年度はワイヤーチェンバーでの発光の系統的な研究を進めた。試験機(直径5センチの円筒型ワイヤーチェンバー)を使用して、通常のワイヤーチェンバーと同様な電気信号の読み出しをおこなうと同時に、電子増幅(電子なだれ)中で発生する光を光電子増倍管によって検出して試験をおこなった。今年度は特に使用するガスを変更しながら、発生する光の量や時間情報に関する基本測定をおこなった。・印加電圧ごとの増幅率と発光量の関係を測定しし、増幅率と発光量の比例関係を確認した。・荷電粒子の通過時間に対して発光が検出されている時間間隔を測定した。期待されるように電場中の電子のドリフト速度が速いガスを使用した場合に発光時間幅を短くできることがわかった。発光時間幅は高検出率環境下でロスなく動作させるために重要な要素である。候補とされるガスとして、四フッ化メタン(CF4)が挙げられ、発光量が十分であることを確認した。・測定データに基づき、有効面積20センチ四方程度の荷電粒子検出器の実際的デザインに着手した。・透明電極材料についての資料を収集した。本年度はワイヤーチェンバーでの発光に関する系統的な測定を行なうことができたと言える。

本研究旨在结合线室技术、光纤技术和透明电极技术，开发一种检测带电粒子的新方法。这一想法源于开发一种即使在基本粒子实验中高检测率环境下也能高性能运行的探测器，旨在验证“光电检测线室”的可行性。 2007年，我们对线室发光进行了系统研究。使用测试仪（直径为5厘米的圆柱形线室）以与普通线室相同的方式读出电信号，同时使用测试仪读出电子放大（电子雪崩）时产生的光。检测并测试了光电倍增管。今年，我们对产生的光量和时间信息进行了基本测量，特别是在改变所使用的气体时。・测量各施加电压下的放大率与发光量的关系，确认放大率与发光量的比例关系。・我们测量了检测到发光的时间间隔相对于带电粒子的通过时间。正如预期的那样，我们发现当在电场中使用具有高电子漂移速度的气体时，可以缩短发射时间宽度。发射时间宽度是高检测率环境中无损操作的重要因素。提及四氟甲烷(CF4)作为候选气体，并确认发射的光量是足够的。・根据测量数据，我们开始了有效面积约20cm见方的带电粒子检测器的实用设计。・收集有关透明电极材料的资料。可以说，今年我们能够对线室内的发光进行系统的测量。