Development of two-dimensional micro-pixel gas chamber capable of individual line readout for neutron measurement

個別信号読み出しを利用した中性子用二次元マイクロピクセルガス検出器の開発

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

従来の素子よりも耐電圧特性の優れた改良型マイクロピクセル型検出素子を作製し、中性子を用いて特性評価を行った。ここで照射試験のため、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検出器システムを作製した。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。ガス増幅率を測定したところ、印加電圧670V、ガス圧5atm(He分圧4.5atm, CF分圧0.5atm)において280であった。従来の素子ではガス増幅率50であったため、5倍以上のガス増幅率が得られたことになる。

An improved micro-pixel detector element that showed high voltage tolerance was fabricated, and irradiation experiments using a Cf-252 neutron source were conducted on it. A gas-based neutron detection system capable of individual line readout, consisting of the developed detector element, gas chamber, amplifier-shaper-discriminator boards, and a fast data acquisition device, was constructed for the experiment. The micro-pixel gas chamber can identify signal-pulse peaks of neutrons and easily distinguish the neutron signals from background noises. The measured gas gain was approximately 280 at the supplied anode-cathode voltage of 670 V and total pressure of 0.5 MPa (0.45 MPa of He and 0.05 MPa of CF).