八角シンチレータ偏光計の性能 性能実験 ～八角シンチレータとは～ 結果 2003.1.9 第3回宇宙科学シンポ 三原建弘、宮本八太郎 （理研、宇宙放射線） 性能実験 散乱型Ｘ線偏光計は、構造が単純で、モジュレーションパラメタの大きい偏光計である。 八角シンチレータ偏光計を試作し、性能が設計通りになるか確かめた。 Ｘ線発生装置 50keV Ｘ線 ～八角シンチレータとは～ 50keVの偏光Ｘ線ビームを、鉄のフィルタを介し、 さらに鉛板によって0.6mmφにコリメートしたものを 八角シンチレータの中心散乱体のみに当てた。 Ｘ線 真ん中にプラスチックシンチレータを置き散乱体とし、周囲に８本のNaIシンチレータを配置した。散乱体を突き抜けたＸ線がフォトマルに入るのを防ぐため、ストッパーとしてBaF2を配置した。 フォトマルに位置検出型フォトマルを用い、８本のNaIイベントとプラスチック／BaF2イベントを発光位置で区別する。プラスチックシンチイベントとBaF2イベントは信号の速さで区別する。 八角シンチレータ 鉛板 鉄フィルタ 結果 Ｎｏ．２ Ｙ Ｎｏ．４ Ｎｏ．０ Ｘ Bottom view Top view Side view 各NaIにおけるイベントの数 偏光の検出に成功 コンプトン散乱の放出異方性によって カウントの少ない方向が偏光方向となる。 Ｘ線発生装置の印加電圧直下のＸ線を 0.6mmφにコリメートして入射した結果、 モジュレーション因子0.15のカーブが得られた。 八角シンチレータに用いられている結晶の性質 密度(g/cm3) 屈折率 光量 Decay (ns) トムソン長(cm) NaI 3.67 1.85 100 230 1.59 BaF2 4.89 1.49 5 16 0.6 620 1.21 プラスチック 1.032 1.581 29 2.1 4.24 Ｎｏ．６ カウント Ｘ線による発光の起きた位置 検出器の構成 プラスチック でのイベント 八角シンチレータ fast 位置検出型PMT (R8520-00-C12) NaIでのイベント BaF2でのイベント 各結晶での信号の遅い成分のスペクトル NaI８本の光量はよくそろっている。 ブリーダー＆プリアンプ回路 slow 各結晶でのイベントを信号の速い/遅い成分に分けたプロット 検出しきい値はNaIイベントで５keV、BaF2イベントで20keV、プラスチックイベントで20keVであった。 NaIイベントにおけるプラスチックでのコンプトンロスは8keV程度が期待されるが、そのプラスチックシンチの信号を検出することはできていない。NaIの信号のほうが圧倒的に大きく、その揺らぎの中に埋もれてしまっている。また、単独で8keVの信号が来ても正しく受からないであろう。 ３５－５０keVにおける イベントの分岐比の測定 イベントの分岐比はだいたい計算値通りであった ので、正しくイベントを受けていることが分かる。 x 信号読み出し系 位置検出 Y