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エアロジェルを用いてβ線の
運動量を測定する
4年
葛睿思
卒業研究内容
• 目的：エアロジェルを用いてβ線の運動量を測定
する。
• 実験ステップ
１準備実験：
(1)シンチレータを用いて宇宙線を観測する。シ
ンチレータのefficiencyを測る
(2)宇宙線でチェレンコフ光を見る
２エアロジェルを用いてβ線でチェレンコフ光を
見る
３エアロジェルを用いてリングイメージ型チェレ
ンコフカウンターによるβ線の測定
研究計画
5月 6月
7月
8月
9月
10月 11月 12月
１（１）
１（２）
Now
２
３
卒論
1月
2月
3月
１（１）シンチレータのefficiency
• 実験装置と実験方法
シンチ
レータ
Coin
ciden
ce
Discri
minat
or
C
Count
A
• 実験結果
B
180
A&B&C
160
64
63
62
61
60
59
58
57
56
140
120
個
個/min
A&B
個/min
100
80
個(1回目)
60
個(2回目)
40
0
50
100
MIN
150
20
0
0
500
1000
1500
Ｖ
2000
2500
１（２）宇宙線でチェレンコフ光を見る
• 実験装置
エアロジェル：二酸化ケイ素主体の固体が微細な
気泡を多量・均一に含んだ半透明体である。
シンチレータ
光電子増倍管
シンチレータ
光電子増倍管
エアロジェル
光電子増倍管
２エアロジェルを用いてβ線でチェレンコフ光を見る
• 実験装置
エアロジェル
ＭＰＣ(multiwire proportional
chamber)
β線
閾値型チェレンコフカウン
ター
荷電粒子が屈折率nの輻
射体を通過するとき、その
運動量がある閾値以上で
あればチェレンコフ光を放
射する。
pth 
m
n2  1
３ β線でリングイメージ型チェレンコフ光を見る
• 実験原理
荷電量子
の運動
輻射体
透明な輻射体内で
発生したチェレンコ
フ光を高い位置分
解能を持つ光検出
器で捉えで、その
放射角を測定する
ことで運動量を分
かる。
• チェレンコフ放射：電荷を持った粒子が透明な
物質を通過するとき、その速さがその輻射体
中での光りの速さを超える場合に、微弱な光
が放射される。
発光するとき、荷電粒子の進行方向に対してチェレン
コフ光が放射される角度(チェレンコフ角）θは荷電粒
子の速さμと輻射体の屈折率（n）で決まり、β（＝μ/ｃ）
を使って、
cos  
1
n
• 宇宙線がチェレンコフ検出器を通る事象をトリ
ガーするためシンチレータを利用することが
必要になる。

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