陽電子消滅線寿命-運動量相関(AMOC)測定の高計数化の試み

New method for high counting rate of positron annihilation age-momentum correlation (AMOC) measurement

平出 哲也  ; 安藤 太一*; 真鍋 賢介*; 上田 大介*

Hirade, Tetsuya; Ando, Hirokazu*; Manabe, Kensuke*; Ueda, Daisuke*

陽電子消滅線寿命-運動量相関(AMOC)測定はほかの手法では得がたい情報を得ることができるが、その測定には長時間を要することとなる。時間分解能と計数率はトレードオフの関係にあり、時間分解能の良い測定を行う場合、さらに非常に長い時間を要することとなる。今回、我々は検出器を増やすという新しい方法で、計数率の向上を試みた。検出器の位置が1mmずれると、3ピコ秒時間軸上でずれる。よって、ジオメトリの違いで簡単に数十ピコ秒ずれが生じてしまう。複数台の検出器を導入してもそれぞれの検出器で得られる時間情報を一致させることは非常に困難であるため、今まで行われてこなかった。そこで、今回、我々は、各検出器からの信号に特徴的な形を積極的に導入し、その形状からひとつひとつのスタート信号がどの検出器が発生させたものかを検出し、それぞれの検出器ごとのスペクトルを作り、さらにそれぞれのスペクトルが時間軸上でどれだけずれているかを解析し、全体の解析をそのずれを補正しながら行うことで、測定系の装置類の変更などは何も行わずに高計数率でAMOC測定を行うことに成功した。

Although positron annihilation ray age-momentum correlation (AMOC) measurements can give information that cannot be obtained by other methods, it takes a long time to measure. The time resolution and the counting rate are in a trade-off relationship. We tried to improve the counting rate by increasing detectors. If the position of the detector deviates by 1 mm, it shifts 3 ps on the time axis. Even if multiple detectors are introduced, it is very difficult to match the time information obtained by each detector. Therefore, we have introduced each characteristic waveform to the signal from every detector. It was possible to identify a detector by use of a characteristic shape of waveforms, i.e. every spectrum for each detectors can be obtained. Afterward, every time shift for each spectrum can be calculated and then finally all of the events can be analyzed by correcting time shifts to construct one spectrum. Hence we succeeded to perform high count rate AMOC measurements.