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Development of a data acquisition system for a multiple $$gamma$$-ray detection method

4$$pi$$-Geスペクトロメータ用データ収集システムの開発

木村 敦; 藤 暢輔; 小泉 光生; 長 明彦; 大島 真澄; 後藤 淳; 井頭 政之*

Kimura, Atsushi; Toh, Yosuke; Koizumi, Mitsuo; Osa, Akihiko; Oshima, Masumi; Goto, Jun; Igashira, Masayuki*

革新的原子炉や加速器駆動炉の設計研究に重要なマイナー・アクチニド(MA)の核データの整備を目的に、多重$$gamma$$線検出装置を用いたMAの断面積測定を行っている。本研究で使用する多重$$gamma$$線検出装置は、多数のGe半導体検出器及びコンプトンサプレッションを行うためのBGOシンチレーターからなる。従来、このような装置においてはNIM形式のモジュールを組合せてデータ収集系を構成していた。従来、このような装置においてはNIM形式のモジュールを組合せてデータ収集系を構成していた。このため、この方式では多くのスペースが必要となるだけでなく、1chあたり百数十万円以上の費用がかかる。そこで、本研究においては近年急速に発展しているADC技術とディジタル波形処理技術を用いて、省スペースで安価・高速の測定系を作成した。その結果、1chあたり25万円以下の低コストで、高密度のデータ収集系を作成することができた。

The aim of our study is the acquisition of neutron cross-section data for the minor actinides (such as $$^{237}$$Np, $$^{241}$$Am and $$^{243}$$Am). We develop a new advanced measurement technology for the acquirement of neutron cross-section data of the minor actinides. In this technology, we construct a 4$$pi$$ Ge-spectrometer which consists of 30 Ge crystals and BGO anti-Compton shields. Normally, a data acquisition system for such a big Ge spectrometer consists of many NIM modules; it requires large space; in addition, its cost of this system becomes huge. To overcome these problem, we developed a new data acquisition system for the 4$$pi$$ Ge-spectrometer with digital signal processing (DSP) techniques. This system consists of three Main ADC modules, which measure the energy of gamma rays with DSP technique, five Fast Timing modules and a Coincidence module to detect a coincidence condition and to measure timing data. All modules can be mounted a 19 inches VME sub-rack, the cost of this system is less than 2000 dollars per one Ge detector channel.

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