波高

56

57

BL-14A実験 3.2 示 垂直 発

生 放射 Si(553) 結晶 器 色 入射 X 線

61 試料 使 放射 核共鳴散乱 想定 61 第

励起準 ：67.41 keV 合わ X 線 ン 製φ0.1 mm ン

整形 強度 時間変動 電 箱(Kr )

値 補 検出器 入射 強度 ン ン 用い

調整 検出器 照射 置 ン 側面 中央 抜 X 線 APD 直接当 い配置(側面入射配置) 遥 X 線

ン 通 APD 面 垂直 ン 中央 入射

配置( 面入射配置) APD 67.41 keV X線 直接吸 信号 検出 う あ 2 通 配置 測定 波高 3.3 示

両方 現 ン 側 67.41 keV X線 発生

ン ン 信号 あ 面入射配置 ン ン

信号 高い ン 側 現 APD 表面接合部 電子増幅 信号 接合部 奥 あ 空乏層 X 線 吸 生成 孔

増幅 信号 考え 高 ン 側 連 的 計数

現 X線 非弾性散乱 Si-APD 部 損失 あ 方 側面入射配置 高 ン 側 わ 計数 記録

側面入射 X 線 ン 通過 主 ン

中 鉛 電吸 起 電吸 伴い放出 特性X線

(Pb-LX線) Si-APD 直接検出 生 信号 電子増幅 考え

( 3.4)

3.2：BL-14A実験

58

3.3： 検出器(EJ-256 ン 5搬5 mm²搬^t2 mm

3 mm 樹脂 あ Si-APD 動作条件：−35℃ +410 V)

面入射配置 側面入射配置 測定 波高 黒線： 面入射配置 赤線：側面入射配置

3.4： 面入射配置 側面入射配置 検出器 模式

X線照射 ン ン EJ-256 散 い 鉛 放出

特性X線 APD 面 到遉 様子 示

3.5 X 線 入射時 入射 場合 波高 あ 動作温度 −

35℃ 逆 電 +383 V 動作条件 APD増幅率 180み20倍 評価

増幅率 値 5.9 keV Mn-KX線 直接検出 信号 参照 2

V/pC 感度 ン 入力 利用 測定 [3.2] X

線入射 暗電流 計数 明 区 67.41 keV X線 ン

ン 確 関数

59 置 176み1 ch FWHM 81み1 ch 求 式2.12

解能 46%(FWHM 誤差 1%以 ) 求

3.5： 検出器 得 波高 黒線：67.41 keV X線

入射時 赤線：X 線 入射 動作温度−35℃ 逆 電 +383 V 動作温度 APD 逆 電 値 波高 え 影響 調査

行 3.6 (a) 動作温度−35℃ 逆 電 +382 V +385 V 波高

あ +385 V +382 V 約 2 倍 置 得 3.6 (b)

0℃ −20℃ −35℃ 動作温度 い 置 合う う 逆 電

調節 波高 あ

(a) (b)

3.6： 検出器 67.41 keV X線入射時 波高

(a) 黒線：−35℃ +382 V 赤線：−35℃ +385 V

(b) 黒線：0℃ +411.5 V 青線：−20℃ +394.8 V 赤線：−35℃ +382 V

60 置 180み2 ch APD増幅率 揃え

3.6 (a) 逆 電 高 APD増幅率 増大 波高

中 置 増大 確 冷 効果 APD増幅率

条件 比較 3.6 (b) 示 う 0℃ −20℃

ン 側 計数 大 減少 −20℃ −35℃ 温度 場合 熱電子雑音 減 計数 減少 確

動作条件 信号 雑音比 関係 調

ン 比 求 ン 比_RPB 式3.1 う 定義

式 子 ン ン 信号 関数 決定

X線 置 あ 母 X線 入射 波高 現

ン 計数 指数関数 1 ン 端 ン

値 用い

� = X線 置

ン 計数値 ン 値

(3.1)

3.7 20℃ 0℃ −20℃ −35℃ 場合 逆 電 値

ン 比_RPB 示 温度 逆 電 高い _RPB

減少 逆 電 高 APD増幅率 増大 暗電

流 過剰雑音 寄 増大 示

冷 効果 注目 20℃ −35℃ 冷 高い_RPB 測

定 能 −35℃ +380 V 場合 2.2み0.1 高

結果 い温度 暗電流 抑え 信号 雑音比 優 状態 測

定 確

61

3.7：20℃ −35℃ 動作温度 逆 電

ン 比

20℃ −35℃ 動作 温 度 ン ン 信 号 波 高 中

置 解能 関係 3.8 示 各温度 い

置 場合 比較 い動作温度 解能

向

3.8：20℃ −35℃ 動作温度 ン ン 信号 波高

中 置 解能

62 波高 測定 検出効率 式 2.1 基 検出器 計数 値 入射 子数 比 計算 検出器 計数値 入射 時 入射 場合 計数値 い 値 _� − �_ 用い 入射 子

数 67.41 keV X線 い 検出効率 100% 考え NaI(Tl)

検出器(応用 研 SP-10 ン 厚 : 5 mm) 出力計数値 入射

計数値 い 値 _� − � _ 入射 子数 NaI(Tl)検出器

測定時 検出器 ン ン 追

強度 調整 途 測定 透過率 使い 測定時

厚 差 透過率 入射 子数 補 強度

時間変動 電 箱 検出器測定時 計数値 _{_�} NaI(Tl)検出 器測定時 電 箱 計数値 _{_ �} 補 以 測定値

検出器 検出効率�� 式3.2 計算

�

=

_�

_ �

×

−

×

−

3.5 波高 測定 �_� = 6.9 ± 0.1% 得 Si-APD 厚 ：150

μm 直接測定 想定 計算値(0.84%) 約 8 倍 値 あ

[3.3] 使用 Si-APD検出器 10% 検出効率 得 例 う 実

用 高い値 測定 工 必要