Simulation program for multiwire-type two-dimensional neutron detector with individual readout

個別読み出し法を用いるマルチワイヤ型二次元中性子検出器のシミュレーションプログラム開発

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

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

現在、J-PARCセンター物質・生命科学実験施設で使用するマルチワイヤ素子を用いた二次元中性子検出器の開発を行っている。この検出器では個別読み出し法を用いることで高速応答・高位置分解能を実現する。ここで、ガス型二次元中性子検出器の性能は充填ガスの状態(ガス圧・充填割合)に大きく依存するため、実験施設への実機導入前には必要性能を考慮し、充填ガスを決定しておく必要がある。そのため、われわれの開発しているマルチワイヤ型二次元中性子検出器システムに即した、充填ガス決定のためのシミュレーションプログラムを開発した。同時に小型試作機を作成し、シミュレーションプログラムの評価を行った。試作機による試験結果とシミュレーション結果を比較したところ、それぞれの結果は一致しており、開発したシミュレーションプログラムを用いることで、要求性能に対応した充填ガスを決定できることを確認した。

We are currently developing a multiwire-type two-dimensional neutron detector system for use at the Materials and Life Science Experimental Facility at J-PARC. This system can attain high response time and high spatial resolution by using the individual line readout method. The performance parameters of a gas-based two-dimensional neutron detector, such as spatial resolution and detection efficiency, strongly depend on the mixture gas condition. We developed a simulation program for our multiwire-type two-dimensional neutron detector system to determine the gas condition. Further, a small test system was fabricated to evaluate the simulation program. Experimental results obtained using the small test system agreed well with the simulation results, thus, it was confirmed that the simulation program can be effectively used to determine the gas condition when the required spatial resolution and detection efficiency are known.