ガス電子増幅器を読み出しに用いた タイムプロジェクションチェンバー (GEM-TPC)の開発

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1 ガス電子増幅器を読み出しに用いた タイムプロジェクションチェンバー (GEM-TPC)の開発
東大CNS、早大理工A 織田勧、 浜垣秀樹、 小沢恭一郎、 犬塚将英、 磯部忠昭、 山口頼人A 内容 　*GEM-TPCとは 　*GEM-TPCへの改造 　*GEM-TPCのテスト実験結果 　*ビームテストの計画 　*まとめ 2004年3月27日 日本物理学会 27pZB-5　

2 GEM-TPCとは 増幅部にワイヤーではなく、GEM(ガス電子増幅器 Gas Electron Multiplier)を用いたもの
誘起電荷ではなく、増幅された電子を見るので信号が速くて、空間的な広がりが小さくなる ドリフト領域へのイオンフィードバックが大幅に減少する(ゲートワイヤーが不要) 2004年3月27日 日本物理学会 27pZB-5　

3 GEM-TPCの利点 ドリフト領域へのイオンフィードバックが抑えられる
増幅された電子を見るので信号が速くて空間的に狭いものになる。イオンのテールが無くなる 電場は穴の中以外では一様なので、磁場中でのE×Bエフェクトが抑えられる 2次元対称性を持つので入射角依存性がない 増幅部の構造が~100μmなので読み出しをピクセル型にすることもできる 　　　　位置分解能、2粒子の飛跡の分解能が向上すると期待される 将来のリニアコライダーや高エネルギー重イオン衝突実験での使用が検討されている 2004年3月27日 日本物理学会 27pZB-5　

4 GEM-TPCへの改造 改造点 ・フィールドケージの下端をグラウンドにしないようにした ・GEMを設置し、HVを供給できるようにした
　　　改造点 　・フィールドケージの下端をグラウンドにしないようにした 　・GEMを設置し、HVを供給できるようにした 　・GEMとパッドの取り外しを容易にした 2004年3月27日 日本物理学会 27pZB-5　

5 GEM-TPC のテスト実験結果 X線 (GEMの動作確認、ゲインの測定)
55FeのX線のADC分布 自分で取った データを載せます 2004年3月27日 日本物理学会 27pZB-5　

6 GEM-TPCのテスト実験結果 レーザー レーザーにより電離されてできた 電子を15cmドリフトさせて測定した
2004年3月27日 日本物理学会 27pZB-5　

7 宇宙線の信号 VGEM = 510 V 2004年3月27日 日本物理学会 27pZB-5　

8 KEK-PSでのビームテスト 5月にKEK-PSでビームテストを行なう予定 評価項目
位置分解能(X方向、Z方向) 2粒子の飛跡の識別能力 ガスによる性能の違い(P10、CF4) X方向の分解能を向上させるため読み出しパッドの形状を変更する(長方形、ジグザグ・chevron) physics/ 2004年3月27日 日本物理学会 27pZB-5　

9 まとめ TPCの増幅部分をワイヤーからGEM(ガス電子増幅器)に置換した
レーザーにより作られた信号を観測することで正しく動作することを確認できた 今年の5月にKEK PSでビームテストをする予定である 位置分解能(X方向、Z方向) 2粒子の飛跡の識別能力 ガスによる性能の違い(P10、CF4) を調べる 2004年3月27日 日本物理学会 27pZB-5