Transcript 12 C 400MeV/u - 名古屋大学理学研究科 F研

Apr.3 2006 @千葉
H17年度HIMAC共同利用研究成果発表会
宇宙・医療分野への
エマルションチェンバー技術の応用のための
研究
歳藤利行
(KEK)
目的
炭素ビーム
180MeV/u
エマルション
すべての荷電2次粒子を検出・測定
個々の事象ごとに反応を再構成
150μm
原子核の多重度、角度、運動量などを測定。データベース化
GEANT4の重粒子線治療などへの応用に必要な調整用・検証
用データとして利用。
エマルション技術の開発・改良
Ultra Track-Selector
44μm
エマルション
の断層映像
3次元画像解析
~120μm
中野敏行:三次元素粒子飛跡の並列画像処理
日本物理学会誌2001年6月号
S.Aoki, et al. NIM B 51(1990)466
重イオントラックに対して
位置精度～1μm
角度精度～5mrad
検出効率～100%(tanθ≦0．4)
3視野/秒 :1cm2/時
C-Water interaction data taking
Dec. 2004
炭素-水
Charge changing cross sectionの測定
150~400MeV/u
Dec.04 exposure@HIMAC
65layer
Stopping point of Carbon beam
12C
400MeV/u
30cm
C 400MeV/u 約12000本
2.5cm
25cm
Emulsion chamber to study C-Water interactions
・Water(H2O) and lexan hybrid target
・Emulsion film with reduced sensitivity for charge identification
Pulse height
・Reduced sensitivity by 1/5 and 1/10
are combined
lexan(1mm)
Water
Water
Water
1/10 sensitivity
65layers
C
B
Be
Li
He
1/5 sensitivity
Reduced sensitivity by 1/5
2mm
Reduced sensitivity by 1/10
防水、遮光用フィルム Emulsion with normal sensitivity
C→Li+He+H
H
C 400MeV/u
220MeV/u
Li
He
25cm
C→3He
C 400MeV/u
150MeV/u
He
He
He
25cm
C→Li+Li
C 400MeV/u
Li
Li
340MeV/u
25cm
炭素-水Charge changing cross section
preliminary
A.N.Golovchenko et al.,
Phys.Rev.C 66 014609(2002)
I.Schall et al.,
NIM B 117 221(1996)
Our results(total)
C→B
C→Be
C→Li
Our results(partial)
Low energy data taking
12
Sep.05(C 230MeV/u)
12
Dec.05(C 100MeV/u)
CR-39とのハイブリッド
金沈着現像のR&D
2005年12月照射@HIMAC
100MeV/u 12C
B600
アクリル窓1000μm
4185μm
紙
B591
CR-39
800μm
エマルションフィルムは3枚1組
最上流はリフレッシュしない。
2枚目と3枚目を異なる条件で
現像する。
パッキング材128μm
水2000μm
エマルションフィルム293μm
=44(乳剤)+205(ベース）+44(乳剤)
C→B+H
H
C 100MeV/u
B
~80MeV/u
3cm
B
C
Be
エッチピットの半径
金沈着現像のテスト
290MeV/u 9B
通常現像
230MeV/u12Cから
作った2次粒子
290MeV/u 9B
金沈着現像
100μm程度での測定でchargeの同
定が可能
再現性、自動読み取りへの最適化
が今後の課題
短寿命核の同定に有効か？
まとめ
エマルションを用いた数10MeV/u~数100MeV/u領域での炭素核破砕
反応の検出手法を開発、データ収集を行った。
150MeV/u以上の領域で炭素-水Charge changing interactionのtotal
および二次粒子の電荷ごとの(partial)断面積を求めた。
150MeV/u以下の領域での飛跡読み取り、断面積の導出をすすめる。
並行してモンテカルロシミュレーションGeant4との比較に重きをおいた
分析を行う。
超高速読み取り装置S-UTS (10cm2/時)が稼動開始(名古屋大学)。
ビーム・ターゲットの組み合わせを炭素-水以外にも広げる。
金沈着現像は低エネルギー領域での粒子同定に優れた特性を持って
いる、将来の短寿命(~ps)核実験への応用を視野に入れた基礎研究を
すすめる。