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Development of a microcalorimeter with transition edge sensor for detection of LX rays emitted by transuranium elements

超ウラン元素より放出されるLX線分光分析用超伝導相転移端温度計型マイクロカロリーメータの開発

中村 圭佑 ; 前田 亮*; 安宗 貴志*; 前畑 京介*; 石橋 健二*; 田中 啓一*; 梅野 高裕*; 高崎 浩司 ; 百瀬 琢麿 

Nakamura, Keisuke; Maeda, Makoto*; Yasumune, Takashi*; Maehata, Keisuke*; Ishibashi, Kenji*; Tanaka, Keiichi*; Umeno, Takahiro*; Takasaki, Koji; Momose, Takumaro

エネルギー分散型のX線検出器として超伝導相転移端温度計(TES)型マイクロカロリーメータの研究が行われている。TES型マイクロカロリーメータは熱検出器であり、入射光子のエネルギーを温度上昇として測定する。本研究では、超ウラン元素から放出されるLX線を計測するため、吸収体に厚さ5$$mu$$mのAuを用いたTES型マイクロカロリーメータを開発した。さらに、冷却システムには液体ヘリウムを用いないギフォード・マクマホン冷凍機を搭載した希釈冷凍機を用いた。このシステムの性能評価のため$$^{241}$$Amより放出されるLX線の検出を行った。その結果、エネルギー分解能が約80eVとなり、TES型マイクロカロリーメータによるLX線検出が有効であることがわかった。

A Transition Edge Sensor (TES) microcalorimeter has been developed for use as an energy dispersive X-ray spectrometer. A TES microcalorimeter is a thermal detector used to measure the energy of an incident photon with increase in temperature. In this work, a TES microcalorimeter with a 5$$mu$$m Au absorber was developed for use in measuring LX rays emitted from transuranium elements. Furthermore, as a cooling system a dilution refrigerator utilizing a Gifford-McMahon refrigerator was used, which needs no liquid helium. The performance of the TES microcalorimeter was evaluated by measuring the LX rays emitted by an $$^{241}$$Am source. This system proved effective in the measurement of the LX rays because the full width at half maximum of the L$$_{beta1}$$X ray was about 80 eV.

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パーセンタイル:11.72

分野:Environmental Sciences

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