1. 宇宙・医療分野への エマルションチェンバー技術の応用のための 研究 歳藤利行 (KEK) Apr.3 2006 @ 千葉 H17 年度 HIMAC 共同利用研究成果発表会

2. 目的 150μm 炭素ビーム 180MeV/u 原子核の多重度、角度、運動量などを測定。データベース 化 GEANT4 の重粒子線治療などへの応用に必要な調整用・検 証用データとして利用。 エマルション すべての荷電 2 次粒子を検出・測定 個々の事象ごとに反応を再構成 エマルション技術の開発・改良

3. Ultra Track-Selector 重イオントラックに対して 位置精度～ 1μm 角度精度～ 5mrad 検出効率～ 100%( tanθ ≦ 0 ． 4) 44μm エマルション の断層映像 3 次元画像解析 ~120μm 中野敏行 : 三次元素粒子飛跡の並列画像処理 日本物理学会誌 2001 年 6 月号 S.Aoki, et al. NIM B 51(1990)466 3 視野 / 秒 :1cm 2 / 時

4. C-Water interaction data taking Dec. 2004 炭素 - 水 Charge changing cross section の測定 150~400MeV/u

5. Stopping point of Carbon beam 30cm Dec.04 exposure@HIMAC 12 C 400MeV/u 65layer

6. 25cm 2.5cm C 400MeV/u 約 12000 本

7. ・ Water(H 2 O) and lexan hybrid target ・ Emulsion film with reduced sensitivity for charge identification ・ Reduced sensitivity by 1/5 and 1/10 are combined Emulsion with normal sensitivity Reduced sensitivity by 1/5 Water 2mm Reduced sensitivity by 1/10 lexan(1mm) 1/10 sensitivity 1/5 sensitivity B C Be Li He Pulse height 65layers Emulsion chamber to study C-Water interactions 防水、遮光用フィルム

8. H Li He C400MeV/u 220MeV/u 25cm C→Li+He+H

9. He C 150MeV/u 400MeV/u 25cm C→3He

10. Li C400MeV/u 25cm C→Li+Li Li 340MeV/u

11. A.N.Golovchenko et al., Phys.Rev.C 66 014609(2002) I.Schall et al., NIM B 117 221(1996) C→BC→B C→Be C→Li 炭素 - 水 Charge changing cross section preliminary Our results(partial) Our results(total)

12. Low energy data taking Sep.05(C 12 230MeV/u) Dec.05(C 12 100MeV/u) CR-39 とのハイブリッド 金沈着現像の R&D

13. 100MeV/u 12 C アクリル窓 1000μm エマルションフィルム 293μm =44( 乳剤 )+205( ベース） +44( 乳剤 ) 水 2000μm CR-39 800μm 紙 4185μm B600B591 エマルションフィルムは 3 枚 1 組 最上流はリフレッシュしない。 2 枚目と 3 枚目を異なる条件で 現像する。 2005 年 12 月照射 @HIMAC パッキング材 128μm

14. ~80MeV/u C100MeV/u C→B+H B H 3cm Be B C エッチピットの半径

15. 290MeV/u 9 B 通常現像 290MeV/u 9 B 金沈着現像 金沈着現像のテスト 230MeV/u 12 C から 作った 2 次粒子 100μm 程度での測定で charge の同 定が可能 再現性、自動読み取りへの最適 化が今後の課題 短寿命核の同定に有効か？

16. まとめ エマルションを用いた数 10MeV/u~ 数 100MeV/u 領域での炭素核破 砕反応の検出手法を開発、データ収集を行った。 150MeV/u 以上の領域で炭素 - 水 Charge changing interaction の total および二次粒子の電荷ごとの (partial) 断面積を求めた。 150MeV/u 以下の領域での飛跡読み取り、断面積の導出をすすめ る。並行してモンテカルロシミュレーション Geant4 との比較に重 きをおいた分析を行う。 超高速読み取り装置 S-UTS (10cm 2 / 時 ) が稼動開始 ( 名古屋大学 ) 。 ビーム・ターゲットの組み合わせを炭素 - 水以外にも広げる。 金沈着現像は低エネルギー領域での粒子同定に優れた特性を持っ ている、将来の短寿命 (~ps) 核実験への応用を視野に入れた基礎研 究をすすめる。