Development of GEM-TPC with gating grid for J-PARC hadron experiment

J-PARCハドロン実験におけるGate機能付きGEM-TPCの開発

杉村 仁志; 今井 憲一; 佐甲 博之   ; 佐藤 進  ; 市川 裕大   

Sugimura, Hitoshi; Imai, Kenichi; Sako, Hiroyuki; Sato, Susumu; Ichikawa, Yudai

大強度ビーム下での散乱粒子の飛跡検出のためのタイムプロジェクションチェンバー(TPC)を開発している。TPCを通った荷電粒子はTPC内のガスを電離し、電子を発生させる。この電子を電場によりドリフトさせ、さらに増幅部で電子を増幅させ読み出す。有効領域は100mm100mm300mmであり、増幅部にはGEMを用い、電場の歪みを抑えるよう、Gating Gridを用いることにした。東北大学電子光理学研究センターにおいて性能評価試験を行った。本講演では性能評価試験の結果について報告する。

We are now developing a new time projection chamber (TPC) surrounding a target to measure the emitted particles of short flight lengths under a high beam rate. The prototype of the TPC with GEM readout has been developed. The effective area is about 100mm 100mm 300mm (drift direction) and Beam particles go through the TPC perpendicular to the drift direction. A signal is amplified with three layers of GEM sheet and read out with anode pads of various sizes for the study of the TPC properties. The goal of particle rate at the TPC is over Hz. In order to operate under such high counting rate, we adopted a gating grid opened by an appropriate trigger. We have tested the TPC by using an electron beam at the Research Center for Electron Photon Science, Tohoku University. We report the results of the test experiment.