Performance study of radiation detectors for spacecraft

Abstract

A scintillation fiber detector has been developed in order to detect the solar neutron in the mixed field of neutrons and charged particles such as protons. A prototype of the scintillation fiber detector has been examined to confirm the responsiveness for protons. The test detector was consisted of a cubic arrangement of scintillation fibers with a volume of 1,000 cu cm. Two MA-PMT (Multi-Anode Photomultipliers Tube) were used to read the signals from fibers. H2(+) was used as the ion species of the beam. The energy of the beam used was 135 MeV/n and 110 MeV/n, and the energy intensity was changed by using 20 to 70 mm thick of aluminum as a degrader. A 135 MeV proton dissipated all of its energy in the 70 mm thick degrader, and the irradiation particles to reach detector were neutron only. The tracks of isolated pixels projected on the planes without any adjacent signals were removed in order to determine the particles. An example of neutron event after subtraction of such isolated pixels was shown in a figure. The energy of incident protons was determined using their lengths.

中性子と陽子などの荷電粒子の混合場における太陽中性子を検出するためシンチレーションファイバ検出器を開発した。シンチレーションファイバ検出器の試作機を陽子に対する応答性を確認するため試験を行った。試験検出器はシンチレーションファイバを容積1,000立方センチメートルの立体状に配置したものである。2基の多陽極光電子増倍管(MAPMT)をファイバからの信号読取りに用いた。ビームのイオン種にはH2(+)を用いた。ビームのエネルギーは135と110MeV/nを用い、厚さ20?70mmのアルミニウムを減衰材として使ってエネルギー強度を変えた。70mmの減衰材を用いると135MeV陽子のエネルギーの全てが消滅し、検出器に到達する照射粒子は中性子だけとなった。近接した信号を伴わない投射面上の孤立画素の飛跡は粒子の測定のために除去した。それら孤立画素を減算した後の中性子イベントの例を図に示した。入射陽子のエネルギーはその飛跡距離から測定した。