第 12 回 MPGD 研究会

提出物レポート

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Welcome

投稿 ID: 0

タイプ: 未指定

Welcome2015 年 12 月 4 日金曜日 13:30 (15 分)

主著者: Dr 高橋, 徹 (広島大学)
発表者: Dr 高橋, 徹 (広島大学)

October 8, 2024

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テフロン GEM

投稿 ID: 1

タイプ: 未指定

テフロン GEM
2015 年 12 月 5 日土曜日 11:30 (20 分)
放電しても壊れない GEM を開発している。50um 厚のフレキシブルテフロン基板を利用した GEM(100mmx100mm）を作成して、テストした結果を報告する。

主著者: UNO, Shoji (KEK)
発表者: UNO, Shoji (KEK)

October 8, 2024

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μ-PIC を用いたアクティブ標的 ⋯投稿 ID: 2

タイプ: 未指定

μ-PIC を用いたアクティブ標的 (MAIKo) のテスト実験結果
2015 年 12 月 4 日金曜日 15:55 (20 分)
不安定核実験において、前方確度で質量欠損分光法を実現させるために、
京都大学、RCNP によって μ-PIC を用いたアクティブ標的 (MAIKo) が開発された。アクティブ標的では TPC の検出ガスを散乱の標的として用いて、散乱を TPC 内部で観測する。したがって、1 MeV 程度の低エネルギーの反跳粒子を検出することが出来る。
これまでに RCNP において 4He, 13C ビームを用いて 2 度のテスト実験を行った。本講演では、MAIKo TPC におけるトラッキングアルゴリズムを紹介し、これを用いた解析結果について報告する。

主著者: Mr FURUNO, Tatsuya (Department of Physics, Kyoto University)
共 著 者: Mr MURATA, Motoki (Department of Physics, Kyoto University); Prof. KAWABATA,
Takahiro (Department of Physics, Kyoto University)
発表者: Mr FURUNO, Tatsuya (Department of Physics, Kyoto University)

October 8, 2024

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μ-PIC を用いたアクティブ標的 ⋯投稿 ID: 3

タイプ: 未指定

μ-PIC を用いたアクティブ標的 (MAIKo) による 4He
原子核の光分解反応の測定
2015 年 12 月 4 日金曜日 16:15 (20 分)
4He 原子核の分解閾値近傍における光分解反応は、宇宙における元素合成の過程のシナリオに関わる反応である。
この反応の測定を遂行するべく、
京都大学、RCNP によって開発されている μ-PIC を用いたアクティブ標的 (MAIKo) へ
GEM を組み込む改修を行い、昨年ニュースバル放射光施設において測定を実施した。
測定では、標的となる He ガスを封入したアクティブ標的に準単色のガンマ線ビームを入射させ、4He 原子核の崩壊によって放出される荷電粒子を検出した。
本講演では、MAIKo の改修の内容と取得した測定データの解析状況について述べる。

主著者: Mr MURATA, Motoki (Department of Physics, Kyoto University)
共著者: Prof. KAWABATA, Takahiro (Department of Physics, Kyoto University); Mr FURUNO,
Tatsuya (Department of Physics, Kyoto University)
発表者: Mr MURATA, Motoki (Department of Physics, Kyoto University)

October 8, 2024

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LHC-ATLAS アップグレードに ⋯投稿 ID: 4タイプ: 未指定

LHC-ATLAS アップグレードに向けた Micromegas 検
出器の Ageing 試験
2015 年 12 月 4 日金曜日 15:35 (20 分)
LHC-ATLAS 実験では，2019-20 年のアップグレードで Micromegas 検出器を用いた新しいミューオン検出器を導入する。Micromegas 検出器はそれ以降 10 年以上の長期間にわたって運用され，高ルミノシティ LHC の厳しいバックグラウンド環境においても安定動作が要求される。本講演では，α 線，ガンマ線による放射線耐性試験の結果を報告する

主著者: YAMAZAKI, Tomohiro (University of Tokyo (JP))
発表者: YAMAZAKI, Tomohiro (University of Tokyo (JP))

October 8, 2024

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第 12 回 MPGD ⋯ / 提出物レポート
投稿 ID: 5高い電子透過率をもつ GEM 型 ⋯タイプ: 未指定

高い電子透過率をもつ GEM 型陽イオンゲート装置を備えた ILC-TPC 検出器モジュールの開発
2015 年 12 月 5 日土曜日 9:00 (20 分)
国際リニアコライダー (ILC) 実験の中央飛跡検出器として、International Large Detector(ILD) コンセプトグループでは MPGD を用いたタイム・プロジェクション・チェンバー(TPC) を採用し、研究開発を行っている。
ILC の衝突バックグラウンド環境を考慮すると、TPC 端部検出器の電子増幅部で発生する陽イオンのドリフト領域への滲み出しは大きな電場非均一性をもたらす。そのことを原因とする再構成トラックの歪みについて、MPGD の備える陽イオンフィードバック抑制機能およびソフトウェアによるオフライン補正を用いても要求される性能を達成することは困難であり、陽イオンゲートの装備が望まれる。この場合、ILC のビーム構造から、陽イオン塊は 1 cm 厚のディスク状に滞留するので、陽イオンゲート装置は電子増幅部からカソード側 1 cm の位置に配置されれば良い。そこで我々は陽イオンゲート装置と端部
読み出し部が一体となった TPC 検出器モジュールの検討を進めてきた。
しかしながら、従来型のワイヤーを用いた陽イオンゲート装置をモジュール内に組み込
むには、ワイヤーテンションを保持するための構造が必要となり、不感領域を増大させてしまう問題があった。そこで我々は、ガス電子増幅器 (GEM) を電子増幅器としてではなく、GEM 電極間の電位差 10 V 程度の低電圧モードで動作するイオンフィルターとして用いることに注目してきた。本講演では、高い電子透過率をもつ GEM 型陽イオンゲート
装置を組み込んだ ILC 実験用 TPC 端部検出器モジュールの開発について報告を行う。

Summary
ゲート開状態において、荷電粒子が電離・生成する１次電子の喪失を最小限に抑え位置
分解能の悪化を避けるには、80 % 程度の電子透過率を誇る GEM 型フォイルが必要不可欠となる。ILC 実験のための TPC は 3.5 テスラの磁場中に置かれ、かつ、2.3 m の長いドリフ
ト距離において 100 ミクロンという高位置分解能を達成すべく、ガス分子の平均自由衝
突時間 (τ) の大きなガスを用いていることから、高い電子透過率を得るために非常に大きな光学的開口度を持つ孔形状が亀甲型で電極リム幅 30 ミクロンおよび電極間ピッチ 330
ミクロンのモジュールサイズ (17 x 22 cmˆ2) GEM 型薄フォイルの開発を行っている。このGEM 型フォイルでは 10 V 程度の逆バイアスを印可することにより、10ˆ-4 レベルの陽イ
オン阻止能が得られる。
本講演では、プロトタイプ TPC 検出器モジュールの性能評価として、55Fe 線源の X 線を用いた電子透過率測定の現状について報告を行う。電場解析ソフト ANSYS により計算された GEM 型フォイルの電場計算結果を Garfield++ に取り込み、ドリフト電子の振る舞いを詳細に検証することで測定結果との比較検討も行いたい。

主著者: Dr IKEMATSU, Katsumasa (Saga Univ.)
発表者: Dr IKEMATSU, Katsumasa (Saga Univ.)

October 8, 2024

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投稿 ID: 6

炭素スパッタを用いた Resistive ⋯タイプ: 未指定

炭素スパッタを用いた Resistive GEM の開発
2015 年 12 月 5 日土曜日 13:20 (20 分)
GEM の電極には一般的に金属を用いているが、スパッタリング技術による炭素薄膜を電極とした Resistive GEM を開発した。GEM は放電に対してもろく壊れてしまうことがあるという難点があるが、高抵抗物質を電極として用いることで GEM に放電耐性をもたせられることが期待される。本講演では、RI ソースを用いた試験による増幅率、エネルギー分解能の評価、中性子ビーム照射試験による放電耐性の評価について報告する。

主著者: YAMAUCHI, Satoru (Kobe University (JP))
共 著 者: Mr OCHI, Atsuhiko (Kobe University); Mr YAMANE, Fumiya (Kobe University); Mr
HASEGAWA, Hiroaki (Kobe University); Mr MIUCHI, Kentaro (Kobe University); Ms NAGASAKA,
Noriko (Kobe University); Mr HOMMA, Yasuhiro (Kobe University)
発表者: YAMAUCHI, Satoru (Kobe University (JP))

October 8, 2024

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投稿 ID: 71 相型液体キセノン TPC による ⋯タイプ: 未指定

1 相型液体キセノン TPC による暗黒物質検出器の開発2015 年 12 月 5 日土曜日 9:40 (20 分)
1 相型液体キセノンシンチレータを用いた暗黒物質探索実験 XMASS の高感度化を目指し、
TPC に改造する R&D を行っている。現在液体中に GEM を浸し、液中で電荷増幅による比例蛍光を発生できないかの検証実験を行っており、その経過報告を行う。

主著者: Dr 関谷, 洋之 (ICRR)
発表者: Dr 関谷, 洋之 (ICRR)

October 8, 2024

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投稿 ID: 8

ATLAS NSW に向けた MicroME ⋯タイプ: 未指定

ATLAS NSW に向けた MicroMEGAS の開発
2015 年 12 月 4 日金曜日 15:15 (20 分)
LHC-ATLAS 実験では、2019˜2020 年のアップグレードで、測定器のエンドキャップのミューオン検出器に MicroMEGAS が導入される．このアップグレードに向け、MicroMEGAS の放電抑制のために、電極に高抵抗物質を用いた開発を行なっている．その開発状況と中性子耐性試験の結果を報告する．また、Tracking 試験で得た、検出効率、位置分解能についても報告する．

主著者: NAGASAKA, Noriko (Kobe University (JP))
共 著 者: Mr OCHI, Atsuhiko (Kobe); Mr YAMANE, Fumiya (Kobe); Mr HASEGAWA, Hiroaki(Kobe); Mr KIMURA, Kotaro (Tokyo); Mr YAMATANI, Masahiro (Tokyo); Mr YAMAUCHI, Satoru(Kobe); Mr KAWAMOTO, Tatsuo (Tokyo); Mr MASUBUCHI, Tatsuya (Tokyo); Mr YAMAZAKI, Tomohiro (Tokyo); Mr SAITO, Tomoyuki (Tokyo); Mr HONMA, Yasuhiro (Kobe); Mr KATAOKA, Yousuke(Tokyo)
発表者: NAGASAKA, Noriko (Kobe University (JP))

October 8, 2024

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投稿 ID: 18

炭素スパッタによる高抵抗電 ⋯タイプ: 未指定

炭素スパッタによる高抵抗電極を用いた μ-PIC の開発
2015 年 12 月 5 日土曜日 13:40 (20 分)
通常型 μ-PIC では高い動作電圧における放電は避けられないが、陰極に高抵抗素材を用いることで放電を効果的に抑制できる。本講演では、高抵抗素材として新たにスパッタリ
ングによる炭素薄膜を用いた μ-PIC の開発状況と、動作試験の結果について報告する。

主著者: Mr YAMANE, Fumiya (Kobe Univ.)
共著者: Mr OCHI, Atsuhiko (Kobe Univ.); Mr HASEGAWA, Hiroaki (Kobe Univ.); Ms NAGASAKA,
Noriko (Kobe Univ.); Mr YAMAUCHI, Satoru (Kobe Univ.); Mr KAWAMOTO, Tatsuo (Tokyo ICEPP); Mr
MASUBUCHI, Tatsuya (Tokyo ICEPP); Mr HOMMA, Yasuhiro (Kobe Univ.); Mr KATAOKA, Yousuke(Tokyo ICEPP)

発表者: Mr YAMANE, Fumiya (Kobe Univ.)

October 8, 2024

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投稿 ID: 19

Garfield++ を用いた短ピッチ u- ⋯タイプ: 未指定

Garfield++ を用いた短ピッチ u-PIC の開発
2015 年 12 月 4 日金曜日 17:05 (20 分)
我々は宇宙 MeV ガンマ線観測のため、電子飛跡検出型コンプトンカメラ ETCC(ElectronTracking Compton Camera) の開発を進めている。現在、ETCC を用いた長期気球実験を計画しており、この実験の目的は Al-26 の 1.8MeV ラインガンマ線の銀河面イメージングをすることで銀河内の物質循環機構を明らかにすることである。
この銀河面イメージングにはガンマ線に対する数度程度の PSF(Point Spread Function) を要求される。ETCC は u-PIC を用いた TPC とシンチレータにより構成されており、PSF は
TPC によって得られる電子飛跡情報の精度に依存している。そのため、u-PIC のピッチを狭くすることで精度の高い電子飛跡が得られ、PSF を向上させることが可能である。
以上のことから、現在ピッチの短い u-PIC の開発を進めており、短ピッチにおいてどのよ
うな電極構造が望ましいかを Garfield++ を用いて評価した。本公演では短ピッチ u-PIC のシミュレーション評価を述べる。

主著者: Mr TAKEMURA, Taito (Kyoto University)
共著者: Dr TAKADA, Atsushi (Kyoto Univ.); Dr TOMONO, Dai (Kyoto Univ.); Dr KUBO, Hidetoshi(Kyoto Univ.); Mr YOSHIKAWA, Kei (Kyoto University); Dr MIUCHI, Kentaro (Kyoto Univ.); Mr OHTA,
Kohei (Dai Nippon Printing Co., Ltd); Mr ODA, Makoto (Kyoto Univ.); Dr SONODA, Shinya (Kyoto
Univ.); Mr KOMURA, Shotaro (Kyoto Univ.); Mr MIYAMOTO, Shouhei (Kyoto Univ.); Mr SAWANO,
Tatsuya (Kanazawa Univ.); Mr KISHIMOTO, Tetsuro (Kyoto Univ.); Dr MIZUMOTO, Tetsuya (Kyoto
Univ.); Mr MOTOMURA, Tomohisa (Dai Nippon Printing Co., Ltd); Prof. TANIMORI, Toru (Department of Physics, Kyoto University); Dr MIZUMURA, Yoshitaka (Kyoto Univ.); Mr NAKAMASU, Yuuma(Kyoto Univ.)
発表者: Mr TAKEMURA, Taito (Kyoto University)

October 8, 2024

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投稿 ID: 21

電子飛跡検出型コンプトンカ ⋯タイプ: 未指定

電子飛跡検出型コンプトンカメラにおける TPC トリ
ガーとデッドタイム削減
2015 年 12 月 4 日金曜日 17:25 (20 分)
MeV 領域でのガンマ線の観測では、超新星爆発における元素合成の仕組みなど未知の現象が分かる。しかし、MeV 領域ではコンプトン散乱が優位なため、ガンマ線の到来方向の決定が難しい。そこで次世代型ガンマ線望遠鏡として、電子飛跡検出型コンプトンカ
メラ（ETCC）の開発を行っている。従来のコンプトンカメラと異なり、TPC で反跳電子の方向も測定することで、到来ガンマ線を再構成することができる。現在の ETCC ではシンチレータで散乱ガンマ線を測定しトリガーをかけているが、シンチレータの阻止能が高いため、シンチレータだけで鳴っているイベントが多い。そこで、電子飛跡を検出した
ときにトリガーをかけるように改良を行う。これにより、デッドタイムの削減が見込まれる。TPC トリガーのテストとして、22 N a から放出される 511keV の back-to-back なガン
マ線を測定した。

主著者: Mr YOSHIKAWA, Kei (Kyoto University)
共著者: Dr TAKADA, Atzushi (Kyoto University); Dr TOMONO, Dai (Kyoto University); Dr KUBO,
Hidetoshi (Kyoto University); Dr MIUCHI, Kentaro (Kobe University); Dr NAKAMURA, Kiseki (Kyoto
University); Mr ODA, Makoto (Kyoto University); Dr JOSEPH, Parker (Kyoto University); Dr SONODA, Shinya (Kyoto University); Mr NAKAMURA, Shogo (Kyoto University); Mr MIYAMOTO, Shohei(Kyoto University); Mr KOMURA, Shotaro (Kyoto University); Dr KUROSAWA, Shunsuke (Tohoku University); Mr TAKEMURA, Taito (Kyoto University); Mr SAWANO, Tatsuya (Kanazawa University); Mr
KISHIMOTO, Tetsuro (Kyoto University); Dr MIZUMOTO, Tetzuya (Kyoto University); Prof. TANIMORI, Toru (Kyoto University); Mr MATZUOKA, Yoshihiro (Kyoto University); Mr NAKAMASU,
Yuma (Kyoto University); Dr MIZUMURA, yoshitaka (Kyoto University)
発表者: Mr YOSHIKAWA, Kei (Kyoto University)

October 8, 2024

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投稿 ID: 22

GEM と針葉樹型カーボンナノ ⋯タイプ: 未指定

GEM と針葉樹型カーボンナノ構造体を用いた X 線発生装置の開発2015 年 12 月 5 日土曜日 14:40 (20 分)
我々は GEM と針葉樹型カーボンナノ構造体（Coniferous Carbon Nano Structure；CCNS）を組み合わせてコンパクトな変調型 X 線発生装置（Modulated X-ray Source；MXS）を開発した。これは MPGD とはいえないが、MPGD デバイスのひとつの応用として開発状況を紹介する。
X 線発生装置は科学や工業など様々な分野で利用される。一般的に X 線は電子を加速し、ターゲット金属にぶつけることで発生させられる。X 線発生装置の電子源としては熱電子を利用するフィラメントがよく用いられてきた。近年、カーボンナノチューブ（CNT）など、電子電界放出を利用した電子源も使われている。
我々は CCNS を電子源として用いている。CCNS は CNT、カーボンナノウォール、カーボ
ンナノダイヤモンドなどのナノメートルオーダーの炭素構造体が複合的に針葉樹状を形成している。CNT 単体に比べて根本が太いため、静電気力やイオンの衝突などで破損しにくい。CCNS を10 kV/cm 以上の電場中におくと電子電界放出によって電子を放出する。
この CCNS に GEM を被せて電子引き出しのゲートとする。GEM は厚さが100 μm 以下と薄いので、GEM に ˜100 V の電圧を加えるだけで、CCNS から電子が引き出される。引き出した電子をターゲット金属に電場によって加速してぶつけることで、特性 X 線と制動放射を得る。このとき、GEM に印加する ˜100 V のゲート電圧を1 μs 未満で ON/OFF すると、それに同期して高速で X 線の発生を ON/OFF できる。MXS は X 線発生の瞬間（GEMに印加する電圧）をトリガーとしてつかえるので、Time Projection Chamber など様々な実験装置の較正に利用できる。
実際に MXS を Ti をターゲット金属として製作し、動作実証を行った。その結果、期待したとおりに ˜100 V の印加で X 線を発生させることができた。X 線フラックスは100 V の印加で5.5 × 107 count/s/sr であった。CCNS から引き出される電子量（X 線フラックスに直結する）は、印加電圧の二乗に比例して増加し、300 V の印加では最大で140 μA の電流
が CCNS から引き出された。また、MOS-FET をつかった簡単なハーフブリッジ回路によって600 ns の幅のゲート電圧を GEM に印加することで、それに同期した X 線を発生させることに成功した。本講演では、実際に製作した MXS での X 線フラックス、タイミング
特性、安定性を示し、今後の開発予定や応用について提案する。

主著者: 西田, 和樹 (東京理科大学)
共著者: 玉川, 徹 (理化学研究所); 窪田, 恵 (東京理科大学); 志岐, 成友 (産業技術総合研究所); 岩切, 渉 (理化学研究所); 鈴木, 良一 (産業技術総合研究所); 加藤, 英俊 (産業技術総合研究所); 北口, 貴雄 (広島大学); 榎戸, 輝揚 (京都大学); 武内, 陽子 (東京理科大学); 早藤, 麻美 (理化学研究所)

発表者: 西田, 和樹 (東京理科大学)

October 8, 2024

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特許文献による導電性高分子 ⋯投稿 ID: 23

タイプ: 未指定

特許文献による導電性高分子コーティング（V)/REGEM に向けてーレーザ加工ー2015 年 12 月 5 日土曜日 11:50 (20 分)

発表者: NAKAMURA, Seiichi (高エネルギー加速器研究機構)

October 8, 2024

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投稿 ID: 24

セラミックスを用いた GEM フ ⋯タイプ: 未指定

セラミックスを用いた GEM フォイルの開発
2015 年 12 月 5 日土曜日 14:20 (20 分)
GEM フォイルは通常、絶縁層にプラスチックフィルムを用いている。このため、使用中に放電がたびたび起こると、炭化導電路が形成され電極間の短絡を引き起こすことが知られている。
そこで、絶縁層にセラミックスを用いた GEM フォイルを今回開発した。この GEM フ
ォイルはフォトリソグラフィー技術を用いず簡単な工程で製造される。また、耐トラッキング特性に優れ、放電による電極間の短絡がない。
発表では、この GEM フォイルについて増幅率等測定した特性を紹介する。

主著者: Mr KOMIYA, Kazuki (Tokyo Metropolitan Industrial Technology Research Institute)
共著者: Prof. HAMAGAKI, Hideki (University of TOKYO); Dr WAKABAYASHI, Masaki (RIKEN); Ms
KUBOTA, Megu (Student); Prof. TAMAGAWA, Toru (RIKEN); Ms TAKEUCHI, Yoko (RIKEN/Tokyo
University of Science)
発表者: Mr KOMIYA, Kazuki (Tokyo Metropolitan Industrial Technology Research Institute)

October 8, 2024

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第 12 回 MPGD ⋯ / 提出物レポート
投稿 ID: 25

PRAXyS 衛星搭載に向けた GE ⋯タイプ: 未指定

PRAXyS 衛星搭載に向けた GEM 増幅率の一様性の測定2015 年 12 月 5 日土曜日 10:20 (20 分)
我々は、NASA の小型衛星ミッションである PRAXyS (Polarimeter for Relativistic Astrophysical X-ray Sources) 衛星搭載に向けて光電効果を利用した偏光計の開発を進めている。入射X 線は偏光計内部のガスとの相互作用により、X 線の電気ベクトル（偏光）方向に依存した方向に光電子を放出する。光電子は周囲のガスを電離して 2 次電子を生成し、飛跡上に残った電子雲を我々は Time Projection Chamber 技術を用いて 2 次元イメージとして撮像する。こうして得られた飛跡イメージから光電子の放出方向を求め、その角度分布から入射 X 線の偏光方向および偏光度を特定する。しかし、電子雲の電子数は 6 keV で 230 個程度であるため、このままでは信号として読み出すことができない。そこで、我々の偏光計には電子雲の形を崩さずに電子を増幅させるために、GEM を利用している。偏光計で使用する GEM は厚さ 100 µm で、絶縁体として Liquid Crystal Polimer (LCP) を使用している。
偏光計で使用する GEM の試験において、ArCO2 (70%/30%) ガス中で、200 um に絞った X
線を GEM に垂直に照射した場合、エネルギー分解能は約 16% だが、有感領域の全面に照射した場合では、分解能が 40% を超えるものが存在しており、この原因は増幅率の場所依存性によるものと考えられていた。そこで、増幅率の 2 次元スキャンを行った結果、エネルギー分解能と増幅率のばらつきとの間に相関があることが明らかになった。さらに、別途に行った LCP の厚み測定から、増幅率と LCP の厚みに強い負の相関があることが確認できた。これらの結果からエネルギー分解能は LCP の厚みのばらつきによって決まっていることを初めて明らかにすることができた。また、厚み測定の結果から厚みのばらつ
きはランダムではなく、LCP の圧延方向に沿って帯状に分布していることがわかった。本公演では、GEM の増幅率の場所依存性と絶縁体の厚み測定の結果を示すとともに、GEMの品質を向上させるための製造プロセスを提案する。

主著者: Ms KUBOTA, Megu (Student)
共著者: Dr HAYATO, Asami (RIKEN); Dr HILL, Joanna (NASA/GSFC); NISHIDA, Kazuki (Tokyo University of Science); Dr JAHODA, Keith (NASA/GSFC); Dr BLACK, Kevin (NASA/GSFC); KITAGUCHI,
Takao (Hiroshima University); Dr ENOTO, Teruaki (Kyoto University); Dr TAMAGAWA, Toru (RIKEN); Dr
IWAKIRI, Wataru (RIKEN); Ms TAKEUCHI, Yoko (RIKEN/Tokyo University of Science)
発表者: Ms KUBOTA, Megu (Student)

October 8, 2024

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第 12 回 MPGD ⋯ / 提出物レポート
投稿 ID: 26

LHC-ALICE 実験 TPC 高度化の ⋯タイプ: 未指定

LHC-ALICE 実験 TPC 高度化の為の研究開発と量産準備状況
2015 年 12 月 5 日土曜日 9:20 (20 分)
現在 LHC-ALICE 実験に用いられている TPC は読み出し部に MWPC を採用しており、Gating Grid を用いてドリフト領域に流れ込むイオン（Ion Back Flow: IBF）を抑制しているが、同時にデータ収集レートが制限されている。
2021 年より始まる RUN3 では50 kHz の重イオン衝突が予定されており、データの連続読
み出しを行うために GEM を用いた TPC 高度化の準備が現在進行中である。
本講演では、これまでに行われた TPC 高度化に向けた MPGD の研究開発と GEM-TPC の量産準備状況を報告する。

主著者: Mr TERASAKI, Kohei (Center for Nuclear Study, University of Tokyo)
共著者: Prof. HAMAGAKI, Hideki (Center for Nuclear Study, School of Science, the University ofTokyo); Dr GUNJI, Taku (Center for Nuclear Study, School of Science, the University of Tokyo)
発表者: Mr TERASAKI, Kohei (Center for Nuclear Study, University of Tokyo)

October 8, 2024

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第 12 回 MPGD ⋯ / 提出物レポート
投稿 ID: 27

Scalable Readout System を利用 ⋯タイプ: 未指定

Scalable Readout System を利用した GEM-TPC Ｘ線
偏光計の開発および性能評価
2015 年 12 月 5 日土曜日 10:00 (20 分)
我々は天体からのＸ線の直線偏光を 2020 年代に観測することを目指し、
NASA/GSFC と共同で PRAXyS 衛星計画を推進しており、衛星に搭載できる
GEM-TPC 偏光計を、米国で製作してきた。
それと並行して、偏光計の性能をより迅速かつ柔軟にテストするために、衛星への搭載基準 (重量、耐震、ガスの寿命など) は満たさないが、装置のキーデバイスは同一のものを使い、同等の変調因子が期待できるＸ線偏光計を、国内で製作した。
Ｘ線はガスと光電効果を起こしやすく、光電子を生じる。その射出方向は、入射Ｘ線の電気ベクトル方向に偏るため、光電子の飛跡を撮像し、その射出方向の分布を調べることで、Ｘ線の偏光の強さおよび向きを測定できる。
そこで我々は、21 cm 角の立方体チェンバーの中に、マイクロパターンガス
検出器をインストールして、その中を 190 Torr のジメチルエーテルで満たした。Ｘ線をチェンバー内に入れて発生した光電子の飛跡を、
GEM で増幅し、1 次元のストリップ電極で読み出して、TPC 技術で撮像した。
電荷を収集するストリップ電極は、121 um ピッチで 128 ch であり、それらから電荷を既定周期で連続して読み出すために、
CERN/RD51 が開発および販売している、APV25 ASIC チップ、ADC カード、およびフロントエンドカードから成る Scalable Readout System を利用した。
さらにデータ取得と同時に偏光測定結果を表示できる DAQ ソフトウェアも自作した。
製作した国産偏光計を、シンクロトロン放射光施設 SPring-8 のビームライン
BL32B2 を用いて、詳細な性能評価を行った。Ｘ線エネルギーは、4.5 から
7.5 keV までスキャンし、さらに各エネルギーで偏光感度の位置依存性および角度依存性を調べた。
得られた光軸中心近くの変調因子は、4.5 keV で約 40% で、入射Ｘ線エネルギーを上がると 50% まで増加した。
まだビーム照射位置を変えてドリフト距離を短くすると、電子拡散が小さくなるため、変調因子は 10%/cm ほど増加した。
これらの測定結果により、国産偏光計は、衛星搭載用のものと同程度の偏光感度を持つことがわかった。

主著者: KITAGUCHI, Takao (Hiroshima University)
共著者: HAYATO, Asami (RIKEN); NISHIDA, Kazuki (Tokyo University of Science); Ms KUBOTA,
Megu (Student); ENOTO, Teruaki (Kyoto University); TAMAGAWA, Toru (RIKEN); IWAKIRI, Wataru(RIKEN); TAKEUCHI, Yoko (RIKEN)
発表者: KITAGUCHI, Takao (Hiroshima University)

October 8, 2024

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第 12 回 MPGD ⋯ / 提出物レポート
投稿 ID: 28

ＭＰＧＤ開発の現状（仮題）
タイプ: 未指定

ＭＰＧＤ開発の現状（仮題）2015 年 12 月 5 日土曜日 11:10 (20 分)

発表者: 岡田, 晃行 (浜松ホトニクス)

October 8, 2024

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第 12 回 MPGD ⋯ / 提出物レポート
投稿 ID: 29

電子飛跡検出型コンプトンカ ⋯タイプ: 未指定

電子飛跡検出型コンプトンカメラによる環境ガンマ線
イメージング2015 年 12 月 4 日金曜日 17:45 (20 分)
福島第一原子力発電所の事故により福島の土壌に堆積した放射性物質（Cs-134,
Cs-137）の分布の可視化、定量化は除染作業を効率的に進める上で重要な課題となっている。京大宇宙線研究室では宇宙 MeV ガンマ線観測用に開発されている電子飛跡型コンプトンカメラ（ETCC）を応用し、環境中の放射線物質からのガンマ線測定を行った。
ETCC では他のコンプトンカメラと大きく異なり散乱電子を捉えることでカメラ同様 PSF（Point Spread
Function）が定義できる。これは視野内で近接領域から漏れこむイベントを定量的に評価できることを意味しており、環境中の面的に広がった放射性物質の定量的可視化には不可欠な要素であることが分かった。今回、この結果を踏まえ、福島県の高線量地域での原理実証実験の解析で課題となっていたバックグラウンドの評価手法の改善を行い、ガンマ線の定量的可視化を行った。昨年度までに装置の詳細は報告したので、今回の発表ではバックグラウンドの評価方法、定量化解析の経過と結果を報告し、環境用 ETCC の有用性に関して総括する。

主著者: Dr TOMONO, Dai (postdoc)
発表者: Dr TOMONO, Dai (postdoc)

October 8, 2024

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第 12 回 MPGD ⋯ / 提出物レポート
投稿 ID: 30

海外の MPGD 開発の動向、及び ⋯タイプ: 未指定

海外の MPGD 開発の動向、及び MPGD2015 報告2015 年 12 月 4 日金曜日 14:15 (30 分)

主著者: OCHI, Atsuhiko (Kobe University (JP))
発表者: OCHI, Atsuhiko (Kobe University (JP))

October 8, 2024

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第 12 回 MPGD ⋯ / 提出物レポート
投稿 ID: 31

ガンマ線イメージングと応用
タイプ: 未指定

ガンマ線イメージングと応用
2015 年 12 月 4 日金曜日 13:45 (30 分)

発表者: TAKADA, Atsushi (Kyoto University)

October 8, 2024

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第 12 回 MPGD ⋯ / 提出物レポート
投稿 ID: 32

SF6 ガスを用いた μ-PIC の基礎 ⋯タイプ: 未指定

SF6 ガスを用いた μ-PIC の基礎研究
2015 年 12 月 5 日土曜日 14:00 (20 分)

発表者: Mr IKEDA, Tomonori (Kobe University)

October 8, 2024

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第 12 回 MPGD ⋯ / 提出物レポート

Concluding Remarks

投稿 ID: 33

タイプ: 未指定

Concluding Remarks
2015 年 12 月 5 日土曜日 15:00 (20 分)

発表者: TANIMORI, Toru (Kyoto University)

October 8, 2024

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