Characteristics of 2-dimensional micro-pixel gas chamber under Cf-252 neutron irradiation

Cf-252中性子によるマイクロピクセル型ガス二次元中性子検出器の特性評価

藤 健太郎  ; 山岸 秀志; 曽山 和彦  ; 越智 敦彦*; 谷森 達*

To, Kentaro; Yamagishi, Hideshi; Soyama, Kazuhiko; Ochi, Atsuhiko*; Tanimori, Toru*

J-PARCセンターの物質・生命科学実験施設(MLF)では、大強度のパルス中性子を利用した中性子散乱実験が行われる。この施設では高位置分解能,高検出効率,高速応答等の特徴を有する高性能な二次元中性子検出器が必要とされる。これらの要求を満たすため、これまでマイクロストリップ型やマイクロワイヤー型の検出素子を用いた二次元中性子ガス検出器の開発を行ってきた。ここではマイクロピクセル型の検出素子を用いた検出器の特性評価を行った結果を報告する。封入ガスとしてヘリウムと四フッ化炭素の混合ガスを用い、封入圧力を4及び5atmとし特性評価を行った。どちらの圧力においても中性子による信号パルスピークが明瞭であり、低チャンネル側に発生するノイズとの弁別が容易に可能であることがわかった。ここで、われわれが作製した計測システムではチャージアップによって引き起こされるガスゲインの変動は認められなかった。

Neutron scattering experiments using high intensity pulsed neutrons will be carried out in Materials and Life Science Facility at J-PARC. Detectors using in the facility require features such as a good spatial resolution, high detection efficiency, fast response, etc. We have developed a 2D position sensitive neutron detector system consist of micro-pattern detector array such as microstrip and miltiwire detector array. In this presentation, characteristics of the 2D micro-pixel gas chamber system under Cf-252 neutron irradiation are reported. Detection area used in this experiment is 5050 mm and pitches of both axes, anodes and cathodes, are 0.4 mm. Irradiation were carried out with a mixture gas of helium-3 and carbon tetrafluoride. It can be seen that signal pulse peaks of neutrons can be identified and these pulse peaks is discriminated easily from background noises. Here, degradation of gas gain arisen from a charge up effect was not observed in our system.