シンチレーション検出器の開発 10761063 中島明彦研究目的粒子の種類を機器別できる大型放射線検出器の開発 ○Auger観測所のための、プラスチック・シンチレータを用いた宇宙線観測装置の開発。 ○宇宙線によって生じた空気シャワー中の2次粒子を成分（電子、ガンマ線、μ粒子）に分けて測定する。実験装置 pnt pnt pnt 高圧電源鉛は、縦40cm、横80cm、厚さ5mmを使用実験器具の原理 ē γ μ シンチレータシンチレータ鉛 ē シンチレータ上から順にシンチレータ、シンチレータ、鉛、シンチレータである。 ○ 電子は、上二つのシンチレータから信号が出るが、鉛に吸収される。下のシンチレータには、信号が出ない。 ○ ガンマ線は、上二つのシンチレータからは、信号は出ない。鉛に当たると、電子を出し、下のシンチレータに、信号が入る。 ○ ミューオンは、どのシンチレータからも、信号が入る。 • 装置を作成した。 • 装置ができ、動かしてみた。 • 信号が出てきた。左図がオシロスコープから出ている信号。１番上の黄が上段である。２番目の青が中段３番目のピンクが下段４番目の緑がトリガー適正電圧の測定 Cosmic Ray Scintillator(up) PMT(11) 信号(上) 信号(下) 時間差同時計数 PMT(12) Scintillator(low) WLS Fiber 同時計数信号 •２CHのPMT高電圧を900Vに固定 •1CHと２CHをAND回路につなぎ同期をとる •1CHのPMT高電圧を変えながら、１ CH,2CHの両方に信号が入った場合の数をカウント時間軸 1100Vを適正電圧としたプラトー高電圧は1100Vに設定 2層目のシンチレータでトリガーをかけ、1層目のシンチレータのパルスハイトを測定図は、ミューオンと電子のコンシデンスである。 1粒子のピークがはっきり見えている(1粒子は3~5光電子に相当する。) この図からディスクリミネータの閾値を2mV程度に設定すればノイズを除去できる実験結果電子候補 1層目と2層目が反応している。原理より、eが通過したと考えられる。ガンマ線候補 3層目が反応している。原理より、γ線が通過したと考えられる。 μ候補全ての層がとも反応している。原理より、μが通過したと考えられる。考察 • プラスチック・シンチレータを用いた宇宙線観測装置を開発した。 • シンチレータからの光は波長変換ファイバーで読みだし、それをオシロスコープによって測定し、GPIBを通じコンピュータに記録した。 • シンチレータを3層にし、さらに鉛板を挟むことにより荷電粒子の種類を識別できるようにした。 • 今後この装置を使い長期観測を行う予定。