Dynamical response of transition-edge sensor microcalorimeters to a pulsed charged-particle beam

パルス荷電粒子ビームに対する超伝導転移端センサーマイクロ熱量計の動的応答

奥村 拓馬*; 東 俊行*; Bennet, D. A.*; Caradonna, P.*; Chiu, I.-H.*; Doriese, W. B.*; Durkin, M. S.*; Fowler, J. W.*; Gard, J. D.*; 橋本 直   ; 早川 亮大*; Hilton, G. C.*; 一戸 悠人*; Indelicato, P.*; 磯部 忠昭*; 神田 聡太郎*; 桂川 美穂*; 河村 成肇*; 木野 康志*; 峰 海里*; 三宅 康博*; Morgan, K. M.*; 二宮 和彦*; 野田 博文*; O'Neil, G. C.*; 岡田 信二*; 奥津 賢一*; 大澤 崇人  ; Paul, N.*; Reintsema, C. D.*; Schmidt, D. R.*; 下村 浩一郎*; Strasser, P.*; 須田 博貴*; Swetz, D. S.*; 高橋 忠幸*; 武田 伸一郎*; 竹下 聡史*; 竜野 秀行*; 上野 恭裕*; Ullom, J. N.*; 渡辺 伸*; 山田 真也*

Okumura, Takuma*; Azuma, Toshiyuki*; Bennet, D. A.*; Caradonna, P.*; Chiu, I.-H.*; Doriese, W. B.*; Durkin, M. S.*; Fowler, J. W.*; Gard, J. D.*; Hashimoto, Tadashi; Hayakawa, Ryota*; Hilton, G. C.*; Ichinohe, Yuto*; Indelicato, P.*; Isobe, Tadaaki*; Kanda, Sotaro*; Katsuragawa, Miho*; Kawamura, Naritoshi*; Kino, Yasushi*; Mine, Kairi*; Miyake, Yasuhiro*; Morgan, K. M.*; Ninomiya, Kazuhiko*; Noda, Hirofumi*; O'Neil, G. C.*; Okada, Shinji*; Okutsu, Kenichi*; Osawa, Takahito; Paul, N.*; Reintsema, C. D.*; Schmidt, D. R.*; Shimomura, Koichiro*; Strasser, P.*; Suda, Hirotaka*; Swetz, D. S.*; Takahashi, Tadayuki*; Takeda, Shinichiro*; Takeshita, Soshi*; Tatsuno, Hideyuki*; Ueno, Yasuhiro*; Ullom, J. N.*; Watanabe, Shin*; Yamada, Shinya*

超伝導転移端センサー(TES)マイクロ熱量計は、優れたエネルギー分解能と高い効率を持った、加速器施設での実験に理想的なX線検出器である。高強度パルス荷電粒子ビームを用いたTES検出器の性能を研究するために、日本の陽子加速器研究施設(J-PARC)でパルスミュオンビームを用いてX線スペクトルを測定した。X線エネルギーの実質的な時間的シフトがパルスミュオンビームの到着時間と相関していることを発見した。これは、最初のパルスビームからのエネルギー粒子の入射によるパルスパイルアップによって合理的に説明された。

A superconducting transition-edge sensor (TES) microcalorimeter is an ideal X-ray detector for experiments at accelerator facilities because of good energy resolution and high efficiency. To study the performance of the TES detector with a high-intensity pulsed charged-particle beam, we measured X-ray spectra with a pulsed muon beam at the Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC) in Japan. We found substantial temporal shifts of the X-ray energy correlated with the arrival time of the pulsed muon beam, which was reasonably explained by pulse pileup due to the incidence of energetic particles from the initial pulsed beam.