Detector/SiBall

SiBall 荷電粒子フィルターの開発

概要

安定核ビームによる核融合反応を用いて質量数110領域の原子核の高スピン領域に現れる超変形回転バンドの探査実験を行っています。この実験で対象とする原子核は反応直後にα粒子を放出して生成されます。このα粒子を検出する事によりデータのS/N比を向上させるために九州大学の研究グループと共同でSiBall荷電粒子フィルターを製作しました。このフィルターはサッカーボール32面体のフレームに30台配置される５角形または６角形のSi検出器のアレイにより構成されます。各Si検出器の厚さは170μmであり反応で放出される陽子、α粒子に対するΔＥ検出器となっています。実験中に重イオンビームがターゲットでラザフォード散乱してSi検出器に当たりダメージを受けるのを回避するために各検出器の前面にはアルミニウムの薄いアブソーバーフォイルが配置されます。このアブソーバの厚さは重イオンビームは通さないが陽子、α粒子は通過させる程度に設定されています。

図の黒い部分が各検出器でそれぞれにバイアス電圧を掛けるための配線と信号線が接続されています。下図はSiBallのフレームを組み込んだターゲットチャンバーの断面図（概略）です。