A Gas-based neutron imaging detector with individual read-outs

個別読み出し型2次元中性子ガス検出器

中村 龍也  ; 田中 浩基; 山岸 秀志; 曽山 和彦  ; 相澤 一也  ; 越智 敦彦*; 谷森 達*

Nakamura, Tatsuya; Tanaka, Hiroki; Yamagishi, Hideshi; Soyama, Kazuhiko; Aizawa, Kazuya; Ochi, Atsuhiko*; Tanimori, Toru*

大強度パルス中性子源を用いた中性子散乱実験では高位置,高時間分解能を有する二次元中性子ガス検出器が必要不可欠である。われわれは二次元ガス検出器の各信号チャンネルすべてを個別に読み出し高速デジタル信号処理を行う検出器システムを開発した。検出素子としてマルチワイア、あるいはマイクロストリップを用いた検出器システムについてコリメートした冷中性子ビームを用いて性能評価試験を行った。マルチワイア素子では6atm He30% CF混合ガス条件において1.5mmの位置分解能と約100nsの時間分解能を有することを確認した。また、マイクロストリップ素子においても同様の試験を8気圧までのガス条件において行ったのでそれらの試験結果について発表する。

We have been developing a neutron imaging gas detector with a high spatial resolution and with a high temporal response for the neutron scattering instruments at the pulsed neutron source in the Japan proton accelerator research complex. The gas detector system with individual read-outs was developed to meet the requirements for the instruments for neutron reflectometry or for small angle neutron scattering. The performances of the prototype detector using a multi-wire (MW) or micro-strip (MS) detector head were evaluated using a collimated neutron beam, and we confirmed the MS detector exhibiting a spatial resolution of 1.5 mm and a pulse-pair resolution of about 100 ns with a gas pressure of 6 atm helium with a mixture of 30% CF. The performances for the MS detector were also evaluated up to the total gas pressure of 8 atm.