液体希ガス検出器-液体アルゴン・液体クリプトン・液体キセノン検出器

はじめに

ここでは、素粒子の主にエネルギーを計測するために使用される液体希ガス検出器について 説明しましょう。液体アルゴン、クリプトン、キセノンの基本的な特性を表１に示します。

表1：液体希ガスの諸特性

物質名	原子番号	質量数	融点	沸点	液体密度
アルゴン（Aｒ）	18	39.948	-189.2oC	-185.86oC	1.396g/cm3
クリプトン（Kｒ）	36	83.798	-156.6oC	-153.35oC	2.41g/cm3
キセノン（Xe）	54	131.29	-111.9oC	-108.1oC	2.953g/cm3

一見してわかるように、これら液体希ガスは密度が大きく、とりわけ液体キセノンに至ってはアルミニウムよりも 密度が大きいのです。このため当然のことながら液体キセノン中にアルミニウムの塊をいれておくと図1に 見られるようにアルミニウム塊もプカプカと浮いてしまいます。


図1：液体キセノン中でのアルミニウムブロック（KEK春山富義助教授提供）
さて、では重いということ意外にこれら液体希ガスはどのような物質を持っているのでしょうか。 素粒子を計測するための検出器に使用するという観点からこれらの物質の特性を眺めてみましょう。