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高感度テーパー型マイクロチャンネルプレートの絶対検出効率測定

Measurement of the absolute detection efficiency of a high sensitivity tapered microchannel plate

的場 史朗; 城丸 春夫*; 小泉 哲夫*; 高橋 果林*; 守屋 宗祐*; 石川 学*

Matoba, Shiro; Shiromaru, Haruo*; Koizumi, Tetsuo*; Takahashi, Karin*; Moriya, Sosuke*; Ishikawa, Manabu*

マイクロチャンネルプレート(MCP)は、鉛ガラスに電子増倍作用がある直径10$$mu$$m程度の細孔を2次元的に配列した板状の検出器であり、荷電粒子,短波長の光子,高速中性粒子等に対して感度を持つ。MCPでは粒子が細孔に入射しないと検出されないので、検出効率の上限はMCP表面全体と細孔開口部との比である開口率によって制限される。われわれは開口率を上げれば検出効率を増加させることができると考え、入射部にテーパー加工を施して90%まで開口率を向上させたMCP(T-MCP)の開発を行った。このT-MCPと市販されているMCP(開口率62%)を用いて、0.5-13.5keVの入射エネルギーの範囲でXeイオン及びNeイオンの検出効率を測定した。市販のMCPの検出効率は、低いエネルギー領域ではエネルギーの増加に伴い上昇し、Neイオンでは3keV以上、Xeイオンでは4keV以上の入射エネルギーでそれぞれ一定値(65%)を示した。一方、T-MCPの場合、同様な測定でNeイオンでは4keV以上、Xeイオンでは6keV以上の入射エネルギーでそれぞれ一定値(89%)を示した。入射エネルギーが高い領域でのT-MCPの最大検出効率はテーパー部も含んだ物理的な開口率に迫り、イオン検出においてテーパー加工が有効であることが確かめられた。

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