日本語AIでPubMedを検索
レーザープラズマ加速イオン分光用PADC核トラック検出器
PADC nuclear track detector for ion spectroscopy in laser-plasma acceleration.
PMID: 32599377 DOI: 10.1016/j.ejmp.2020.06.005.
抄録
透明高分子ポリアリルジグリコールカーボネート(PADC)は、CR-39としても知られており、低フルエンスでの重荷電粒子の検出器として広く使用されています。PADCは、NaOHまたはKOH溶液中でエッチングした後、微細なトラックを形成することで、単一のプロトンやイオンを検出することができます。PADCは、高感度、高特異性と電磁ノイズに対する不活性を兼ね備えています。現在の応用分野としては、レーザーイオン加速、慣性核融合、細胞培養による放射線生物学的研究、粒子線治療における核分裂の線量評価などがあります。これらの分野では、異なるイオン種に対するPADCのエネルギー依存性を正確に知る必要がある。本研究では、新しいタイプの検出器材料であるRadosys RS39の陽子(0.2-3MeV)と炭素イオン(0.6-12MeV)に対する校正データを紹介する。RS39は他のPADCに比べて陽子に対する感度が低い。しかし、炭素イオンに対する反応は他の材料と同様である。私たちのデータによると、RS39は10MeVまでの炭素イオンのエネルギーをトラックの直径からのみ測定できることがわかりました。さらに、1回のエッチングプロセスでプロトンと炭素イオンを識別するために使用することができます。
The transparent polymer polyallyl-diglycol-carbonate (PADC), also known as CR-39, is widely used as detector for heavy charged particles at low fluence. It allows for detection of single protons and ions via formation of microscopic tracks after etching in NaOH or KOH solutions. PADC combines a high sensitivity and high specificity with inertness towards electromagnetic noise. Present fields of application include laser-ion acceleration, inertial confinement fusion, radiobiological studies with cell cultures, and dosimetry of nuclear fragments in particle therapy. These require precise knowledge of the energy-dependent response of PADC to different ion species. We present calibration data for a new type of detector material, Radosys RS39, to protons (0.2-3 MeV) and carbon ions (0.6-12 MeV). RS39 is less sensitive to protons than other types of PADC. Its response to carbon ions, however, is similar to other materials. Our data indicate that RS39 allows for measuring carbon ion energies up to 10 MeV only from the track diameters. In addition, it can be used for discrimination between protons and carbon ions in a single etching process.
Copyright © 2020 Associazione Italiana di Fisica Medica. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.