Development of a circular-shape cathode element with pixel size of 0.8 0.8 mm for two-dimensional neutron detector

二次元中性子検出器用ピクセルサイズ0.8mm角の円形陰極素子の開発

藤 健太郎  ; 中村 龍也  ; 坂佐井 馨  ; 山岸 秀志*

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

個別読み出し、マルチワイヤ型二次元中性子検出器において高精度な中性子測定を実現するため、画素サイズを小型化した検出器素子を開発した。開発した素子のピクセルサイズは0.80.8mmであり、素子はガス増幅用のマルチワイヤ陽極と中性子によって発生した電荷を収集し、入射中性子の位置を検出するための円形陰極バンプから構成されている。有感面積は102.4102.4mmであり、X, Y方向の間隔は0.8mmである。開発した検出素子に対する中性子均一照射試験をCf-252中性子源を用いて行った結果、2次元中性子検出器として優れた均一性を示し、全画素における中性子計数の広がりは9.9%であった。また試験により得られた位置分解能は半値幅で1.89mmであった。バックグラウンド計数率は8.2210cps/pixel、Co-60線源を用いたガンマ線感度の測定値は3.8710であった。

A new detector element with a smaller pixel size is developed for a multiwire-type neutron detector with an individual readout method. The pixel size of the developed element is 0.8 0.8 mm, and the element consist of multiwire anodes for the gaseous amplification and circular-shaped cathode bumps for collecting the charges generated by neutrons and detecting the position of incident neutrons. The sensitive area was 102.4 102.4 mm with a pitch of 0.8 mm in X and Y directions. Uniform neutron irradiation tests for the developed detector element were conducted by using a Cf-252 neutron source. As a result, excellent uniformity was exhibited as a two-dimensional neutron detector system, and the spread of neutron counts in all pixels was 9.9%. The position resolution was 1.89 mm at half-maximum. The measured gamma sensitivity using a Co-60 source was 3.87 10 and the background count rate was 8.22 10 cps/pixel.