R & D of CNI polarimeter with carbon target

Abstract

For the pC (proton-Carbon) Coulomb Nuclear Interference (CNI) polarimeter, the combination of two Microchannel Plates (MCP) and a Silicon Strip Detector (SSD) was proposed to use for the detection of recoil carbon ions. Both the time-of-flight measurement between two MCPs and the pulse height measurement with the SSD provide the particle identification and energy of recoil carbon ions. Test experiments to detect low energy carbon ions with the MCP were carried out at the Tandem Van de Graaff in Kyoto University, and the low energy carbon ions as low as 200 keV were successfully detected. The SSD and a fast preamplifier are being developed in collaboration with BNL (Brookhaven National Laboratory) instrumentation division. Si detector simulation shows that it can detect the recoil carbon down to 200 keV. The purpose of the customized design is to minimize the noise due to the large capacitance of commercially available Si detectors. A minor modification will be made to one of the preamplifiers which were developed by the instrumentation division earlier. The SSD is expected to be fabricated by the middle of Dec. 1998. Then, the SSD in combination with the MCP will be tested using the proton beam at the Kyoto Tandem for the carbon detection in early Jan. 1999. Then, finally the polarization measurement with the proposed setup will be performed at BNL-AGS (Altering Gradient Synchrotron) using the polarized proton beam expected to be available in March 1999.

pC(陽子-炭素)クーロン核干渉(CNI)分極計のために、2つのマイクロチャンネル極板(MCP)と1つのSiストリッピング反応検知器(SSD)の組み合わせを反跳炭素イオンの検知に使用することを提案した。2つのMCP間の飛翔時間測定とSSDによるパルス高さの測定とが、粒子の同定と反跳炭素イオンエネルギーの値を与える。MCPを用いて低エネルギー炭素イオンを検出する実験は、京都大学のTandem Van de Graaffで実施され、200keV級の低エネルギー炭素イオンの検出に成功した。SSDと高速プレアンプをBNL(ブルックヘブン国立研究所)計測部門と共同で開発している。Si検知器の模擬実験は200keVまでの低い反跳炭素が検知できることを示している。従って、実用されているSi検知器で大きなカパシタンスに起因するノイズを最小化する特化型設計が目標となる。BNL計測部門は、以前に開発したプレアンプに対し若干の改良を検討している。SSDを1998年12月中頃まで製作する。MCPと組み合わせたSSDを用いて、1999年1月に、炭素検知のために京都タンデムにおいて陽子ビームを用いたテストを行う。1999年3月に利用可能と期待されている分極陽子を用いて、BNL-AGS(アルタリンググラジエント・シンクロトロン)において最終的に提案の構成による分極測定を実施する。