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ギャップ長依存性

さて、模型2の再現性が良いことがわかったので、他のペストフ・スパークカウ ンターの運転パラメーターの検討を行った。まず、ギャップ長の違いが時間分布 に与える影響を検討した。結果を図4.17に示す。どちらも横軸は時間 である。比較のためにギャップ長によらず電場は一定( $ 45 [V/ \mu m]$)とした。 ギャップ長の変化により、時間分布に以下のような影響がもたらされると考えられる。

4.17の左は、ギャップ長200$ \mu m$、平均初期電子数10個の場合で あり、右は、ギャップ長50$ \mu m$、平均初期電子数2個の場合である。ギャップ 長200$ \mu m$では第一成分の時間分布の広がりは600ps程度で、Tail成分だけでは 80ps程度である。ギャップ長50$ \mu m$では第一成分の最大の広がりは200ps程度 で、Tail成分だけでは80ps程度である。よってギャップ長にかかわらず、生成さ れた光子がカソードに到達できるような初期電子の生成位置の範囲は一定である と考えることができる。この範囲内に初期電子が生成される確率はギャップ長が 短い方が大きくなり、よって、ギャップ長が短くなるにつれて紫外光の影響が大 きく現れるのである。また、ギャップ長50$ \mu m$では100ps以下でガウス分布か ら少しはずれ、分布の量が増加しているようにみえる。これは初期電子生成位置 がアノードから10$ \mu m$以下で、電子数が$ 10^8$個に満たないような電子なだれ によるものであり、ギャップ長が短くなるとストリーマとしての シグナル以外の影響もあらわれると考えられる。

初期電子数以外の影響を見るために、平均初期電子数5個でギャップ長を変えて 計算を行い、カウンター分解能とTail成分の割合をまとめて、表4.3 に示す。 これより、ギャップ長が小さくなると、カウンター分解能は向上するが、光子が カソードに到達する確率が大きくなり、 Tail成分の割合は増えるといえる。

図 4.17: ギャップ長の違いによる影響(模型2)。 上は初期電子がアノードから30$ \mu m$の位置で生成したときの時間分布. 下はアノードから90$ \mu m$の場合.横軸はpsを単位とする時間軸である.
\includegraphics[width=8cm,clip]{fig_4_18a.eps} \includegraphics[width=8cm,clip]{fig_4_18b.eps}


表 4.3: 初期電子生成位置の違いによる時間分布の平均値と分解能
ギャップ長 [$ \mu m$] 平均初期電子数 分解能 [ps] 第2成分の割合
50 2 30 17
50 5 29 28
100 5 52 16
200 10 89 12
200 5 133 7




平成13年5月2日