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第 7 章 結論 107

7.2 今後の課題

本研究では,DMC のアルファ線検出信号パルス波高分布を計測し,アルファ線のエネル ギーに対応する1つのクリアなピークを確認できた.しかしながら,その波高値は,温度計の 温度感度測定結果より見積もったものと比較して1/30程度と小さいものであった.その主な 原因は,本研究で用いたx = 0.01のKTN誘電体の極低温領域における比熱測定の報告がな かったため,波高値の見積もりにおいてDMCの熱容量を近似的に取り扱ったことである.厳 密に検出信号波高値を見積もるためには,DMCの温度計に用いた KTN(x = 0.01)誘電体 の極低温領域における比熱を詳細に実測しなければならない.これにより,波高値の見積もり から,検出対象の放射線エネルギーに対して誘電体温度計の形状や構造を最適化することが可 能となり,今後のDMC研究をさらに発展させることができる.

また,本研究で取得したアルファ線検出信号パルスは,その波高値と同程度の大きなノイズ を含んでいた.波高値を大きくし,SNを改善するために,まず,誘電体温度計を幾何学的に 小さくすることが有効である.これにより,マイクロカロリメータの実効的な熱容量を小さ くでき,波高値を大きくできるとともにエネルギーの低いX線の検出も可能となる.さらに,

電荷有感型前置増幅器内のFETを冷却することもSN改善に大きく貢献できる.本研究にお ける検出信号パルスに含まれるノイズは,長い信号線の浮遊容量に起因するものである.した がって,FETを極低温領域に配置し,誘電体温度計と隣接させることで,ノイズを大幅に抑 制できる.

これらと同時に,極低温領域においてより高い温度感度を有する誘電体材料を調査するこ と,誘電体結晶を不純物等を含むことなく均一に製作する技術を検討することも必要である.

また,将来的なDMCの実用化に向けて,多ピクセル化手法も検討する必要がある.

以上の課題を解決できれば,磁気遮蔽が不要でシンプルなシステムで読み出すことができ,

広い有感領域をもつ高エネルギー分解能放射線検出器を実現できる.

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