Observation of neutron-induced signals with two-dimensional micro-pixel gas chamber

中性子照射下の二次元マイクロピクセルガス検出器の特性評価

藤 健太郎  ; 山岸 秀志; 坂佐井 馨  ; 中村 龍也  ; 曽山 和彦  

To, Kentaro; Yamagishi, Hideshi; Sakasai, Kaoru; Nakamura, Tatsuya; Soyama, Kazuhiko

マイクロピクセル型検出素子及び信号の個別読み出し方式を利用したガス中性子検出器(micro-pixel gas chamber: MPGC)システムを作成し、中性子を用いて特性評価を行った。システムは検出器ヘッド,ガスチェンバ,個別読み出し型ASICボード,エンコーダ,データ収集装置で構成されている。中性子による素子信号は半値幅で約160nsという高速信号であった。ここで、得られたガスゲインはガス圧5atmにおいて50であった。また、出力波高を測定したところ中性子信号のピークが明瞭に観察でき、バックグラウンド成分と容易に弁別できるということがわかった。これらの実験においてガスゲインの変動は観察できなかったことから、安定に動作することが実証された。

A gas-based neutron detection system with individual readout capability and consisting of a micro-pixel detector array was constructed, and preliminary experiments using a Cf-252 neutron source and JRR-3 fission reactor were conducted. The detector array exhibited a fast temporal response and the full width at half maximum (FWHM) of the response time was 160 ns. The gas gain was about 50 at a supplied anode-cathode voltage of 560 V and a gas pressure of 5 atm. Signal pulse peaks of neutrons could be identified and their output voltages at an anode and a cathode are 2.4 and 5.3 mV, respectively, while the output voltage of all anodes is 105 mV. The micro-pixel gas chamber system easily discriminated neutron signals from background noises, and there was no degradation of the gas gain due to a charge up effect.