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Performance of a high speed and high density data acquisition system for multiple $$gamma$$-ray detection

多重即発$$gamma$$線測定用高速データ収集システムの性能評価

木村 敦   ; 藤 暢輔   ; 小泉 光生 ; 古高 和禎 ; 金 政浩; 大島 真澄

Kimura, Atsushi; Toh, Yosuke; Koizumi, Mitsuo; Furutaka, Kazuyoshi; Kin, Tadahiro; Oshima, Masumi

大強度陽子加速器計画(J-PARC)の物質・生命科学実験施設(MLF)において、マイナーアクチニド等の中性子核データ取得を目的に、多数のGe検出器を用いたTOF実験を行う予定である。しかしながら、MLFでの実験位置での中性子強度は1.1$$times$$10$$^{8}$$n/s/cm$$^{2}$$と非常に強いため、われわれがこれまでに利用してきたデータ収集システム(DAQ)では対応しきれず、より高速なDAQを開発する必要がある。そこで、現在使用しているDAQを改良した新しいDAQの開発を行った。その結果、エネルギー分解能は1.33MeVの$$gamma$$線に対して半値幅が2.4keV,不感時間が1イベントあたり3.3$$mu$$s、最高イベントレート300k events/sでの測定が可能になったので報告する。

In order to measure neutron capture cross sections with time of flight method and multiple $$gamma$$-rays coincidence method, the present authors decided to construct a large Ge detector array at MLF in the J-PARC project. Time-integrated neutron flux in thermal region at the MLF is expected to be 1.1$$times$$10$$^{8}$$ n/s/cm$$^{2}$$. Because of the high neutron flux, the DAQ reported in NSS 2004 can not handle the signals from the spectrometer. The authors, therefore, have improved the DAQ and report performance of our system in this NSS 2008. Total energy resolution of this system was 2.4 keV in FWHM for 1.33-MeV $$gamma$$-rays. The dead time of this system is only 3.3 $$mu$$s per event and the maximum event rate was more than 300 k events/s.

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