Cf-252線源を用いた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

Irradiation tests for 2-dimensional micro-pixel gas chamber using Cf-252 neutrons

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物質・生命科学実験施設では、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。ここで利用される検出器では高い位置分解能,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。これまで、個別信号読み出しを使用したマイクロパターン素子型中性子検出システムの開発を行ってきており、現在はCf-252線源を用いた照射場を作製し中性子計測システムの開発研究を進めている。ここでは作製した照射場においてマイクロピクセル型ガス二次元中性子検出器(micro-pixel gas chamber: MPGC)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 experiment using high intensity pulsed neutrons will be carried out in Materials and Life Science Facility at J-PARC. Several features are desired for neutron detectors in the experiments. The detectors require features such as a good spatial resolution, high detection efficiency, and fast response. In view of these requirements, we have developed a 2D position sensitive neutron detector system consist of micro-pattern detector array as detection device. In this presentation, characteristics of the 2D micro-pixel gas chamber (MPGC) under Cf-252 neutron irradiation are reported. The irradiation experiments were carried out using a mixture gas of helium and carbon tetrafluoride with total pressures of 4 and 5 atm. Signal pulse peak of neutrons can be identified and be discriminated easily from background noise generated in lower channels. Here, degradation of gas gain arisen from a charge up effect was not observed in our MPGC system.