高開口率テーパー型マイクロチャンネルプレートのイオン検出効率測定

的場 史朗; 鳴海 一雅; 齋藤 勇一; 山田 圭介; 千葉 敦也; 小泉 哲夫*; 高橋 果林*; 石川 学*; 城丸 春夫*; 加藤 遼也*; et al.

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マイクロチャンネルプレート(MCP)の最大検出効率は、検出器の全表面積に対する粒子検出部である多数の細孔の全開口面積の比(開口率)とほぼ等しいことが知られている。市販の一般的なMCPでは、機械的強度の制約により開口率は50%-60%で、検出効率も同程度である。本研究では、検出効率を最大限に向上させる目的で、円筒状細孔の粒子入射側にテーパー加工を施して開口部を大きくすることで開口率を約100%に増大させたMCPを開発した。このMCPについて、Ar(=1, 2, 3)のビームに対する検出効率を、0.5keVから1.08MeVの範囲で測定した。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た。これは二次電子放出率がエネルギーとともに上昇するためだと考えられる。一方、50keV以上での検出効率は100%であり、イオン検出の高効率化のために開口部を大きくする方法として、テーパー加工が有効であることが確かめられた。