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。

这项研究旨在开发一种新的充电颗粒检测方法，可以通过结合电线室技术，光纤技术和透明电极技术来实现。在基本粒子实验中考虑了这一想法，即使在具有高检测率的环境中开发具有高性能的检测器，并旨在验证“照片检测线腔室”的可行性。 2007年，我们对电线室的光发射进行了系统的研究。使用测试仪（直径为5 cm的圆柱线腔），以与常规线室相同的方式读出相同的电信号，并且在电子放大过程中产生的光（电子雪崩）被光电管管检测到用于测试。今年，我们已经对产生的光和时间信息的量进行了基本测量，尤其是在更改所使用的气体时。 - 测量了扩增因子和每个施加电压发出的光量之间的关系，并确认了放大因子与发光量之间的比例关系。 - 测量相对于通过带电颗粒的时间检测到光发射的时间间隔。正如预期的那样，已经发现，使用电场中电子速度高的气体速度高的气体时，可以缩短发射时间范围。光发射时间范围是在高检测率环境中运行而无需损失的重要因素。提到甲烷四氟化甲烷（CF4）是候选气体，并证实了光发射的量就足够了。 - 根据测量数据，我们已经开始对带电粒子检测器的实用设计，其有效面积约为20 cm正方形。 - 收集有关透明电极材料的文档。可以说，今年我们能够就电线室内的光发射进行系统测量。