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CNSにおけるアクティブ標的飛跡検出器の開発
秋元亮二、橋本尚志、大田晋輔、道正新一郎、郡司卓、山口英斉、時枝紘史、辻智也、川瀬頌一郎、
浜垣秀樹、上坂友洋、久保野茂（東大CNS）、川畑貴裕（京大理）、磯部忠明（理研）
小沢顕、鈴木宏、長江大輔、森口哲朗、伊藤由太、石橋陽子、大石寛人、阿部康志（筑波大）
物理 & TPC要求性能
• 非対称核物質の性質研究 : 巨大共鳴の励起エネルギー測定
→ 前方散乱が重要
• 逆運動学を用いた実験
→ 低エネルギー反跳粒子の測定が必要
→ アクティブ標的TPC
• 要求性能
- 高レートビーム（~106pps）で動作
- 励起エネルギーの分解能 : < 1 MeV (RMS)
- 散乱角の分解能 (CM.) : < 3.5 mrad
→ - エネルギー分解能 (lab.) : < 10%
- 角度分解能 (lab.) : < 7.5 mrad
TPC概要
•ビームはフィードケージ間を通過
実験セットアップ
ビームレート:
TPC直前で
100pps程度
4He
Beam :
Energy : 30 MeV
Current : 1-100enA
4He
フィールドケージを貫くように
4Heを入射
ビーム通過領域をワイヤーで遮蔽し、space chargeの影
響を低減、レート耐性をよくした。
• フィールドケージ
高レートビーム(106pps)入射時でも電場の歪みによる飛
跡のずれが10mm以下になるように最適化
•ガス : He(95%)+CO2(5%)
: ターゲットとして使用
CO2 : クエンチャー
4He
•Readout chamber
 信号増幅 : Gas Electron Multiplier
(GEM)
- レート耐性がよい
- 厚さ:100μm、穴径:70μm、ピッチ:140μm
 読み出しパッド
- 直角三角形(16.45×16.45mm2)
Result
• エネルギー分解能
total energy deposit : ~680keV
→ ~ 4% (RMS)
要求性能 (10%) を達成
• 位置分解能
 ドリフト方向
一様に80um
 パッド方向
パッド中心 : 700um
パッド端 : 120um
→ 実際はよりエネルギー
損失の大きな粒子をとら
えるので問題ない
パッド方向
ドリフト方向

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