重元素ナノ粒子添加ピコ秒シンチレータによる放射光X線時間分解イメージング

使用掺杂重元素纳米粒子的皮秒闪烁体的同步辐射X射线时间分辨成像

基本信息

  • 批准号:
    21H03743
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 11.07万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2021-04-01 至 2024-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

A-1.ビスマス酸化物の他、ハフニウムおよびジルコニウム酸化物ナノ粒子を添加したプラスチックシンチレータ(PLS。溶媒:スチレンまたはビニルトルエン)製作に適したサブナノ秒オーダー発光の蛍光体を合成し、KEK PFビームラインBL-14AにてX線入射時の発光量・出力波高分布、時間特性(時間分解能 、発光寿命)の測定を行い、発光量が最大となる蛍光体選定やmol濃度などの最適なPLS組成の探索を継続した。サブナノ秒発光寿命で実用的な発光量を示す蛍光体の作製はかなわなかったが、既存の比較的大型の光電子増倍管を有するシンチレーション検出器に適した25mm径かつ検出効率を高めるため5mm厚のプラスチックシンチレータ作製に成功した。今後の製品普及が期待できる。A-2.シンチレ ーション光のピクセル分離のためのレーザーによる「仕切り」加工を、照射条件の最適化の上でリニアアレイ装着に適した形状で再度試みた(委託)。市販MPPCアレイ(3mm角素子の4x4アレイ)を使って隣接したMPPCピクセルでの「仕切り」によるシンチレーション光収集の強度分布の変化、半値幅100μm程度の仕切り部周辺の収集された光強度分布について60keV、幅30μmビームを使って評価することに成功した。B.広帯域(GHzまで)・高S/N比(>10)の実現のため、CMOSフロントエンド回路チップ(FGATI)の再設計(シミュレーションによる)・再製作を行った。C.新型コロナ禍による半導体素子等の入手困難により128chマルチチャンネルスケーリング(MCS)ボードの新規製作は断念した。APDリニアアレイにAのPLS(20wt%Hf-PLS)を装着して真空下で冷却、APDゲインを確保して高エネルギーX線用シンチレーション検出器として作動させる試みを進めた。より大きなゲインを得るために冷却能力を改良中である。
A-1. The acid compound is added to the particle by adding the acid compound to the PLS. Solvent: solvent: solvent: The amount of light emitted during the lifetime of light emission in seconds shows that the operation of the optical body is successful in comparison with the existing large-scale optoelectronic multiplier. The detector is suitable for 25mm diameter and 5mm thick. Expect the popularity of future products. A-2. Re-test the appropriate shape of the installation by optimizing the processing and irradiation conditions (entrusted). The intensity distribution of MPPC (4 x 4 pixels of 3mm pixels) was successfully evaluated at 60keV and 30μm in the range of 100μm at half-width. B. Wide band (GHz)·High S/N ratio (>10) implementation, CMOS switching circuit design (FGATI) redesign·Reproduction C. Difficulties in starting a new semiconductor element (MCS) APD-PLS (20wt%Hf-PLS) is installed under vacuum, cooling, APD-PLS is installed under vacuum to ensure high temperature and high temperature. The cooling ability of the machine is improved.

项目成果

期刊论文数量(13)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
高エネルギーX線応答重元素充填プラスチックシンチレータの開発
高能X射线响应重元素填充塑料闪烁体的研制
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Onoda Daichi;Akatsuka Masaki;Kawano Naoki;Nakauchi Daisuke;Kato Takumi;Kawaguchi Noriaki;Yanagida Takayuki;戸田 明宏
  • 通讯作者:
    戸田 明宏
Bi2O3 nanoparticle-loaded plastic scintillator for high energy X-ray detection
用于高能 X 射线检测的 Bi2O3 纳米颗粒塑料闪烁体
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    AkehiroToda;1Shunji Kishimoto
  • 通讯作者:
    1Shunji Kishimoto
X-ray detector using HfO2 or Bi2O3 nanoparticle-loaded plastic scintillator up to 40 wt% loading with Si-PM for high energy X-rays
X射线%20探测器%20使用%20HfO2%20或%20Bi2O3%20纳米粒子装载%20塑料%20闪烁体%20up%20to%2040%20wt%%20loading%20with%20Si-PM%20for%20high%20energy%20X射线
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    南出泰亜;縄田耕二;瀧田佑馬;野竹孝志;Shunji Kishimoto and Akehiro Toda
  • 通讯作者:
    Shunji Kishimoto and Akehiro Toda
プラスチックシンチレータおよびその製造方法
塑料闪烁体及其制造方法
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Bi2O3-PLSおよびHfO2-PLS搭載シンチレーション検出器の高エネルギー X線検出特性
Bi2O3-PLS和HfO2-PLS闪烁探测器的高能X射线探测特性
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    岸本俊二;戸田明宏
  • 通讯作者:
    戸田明宏
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岸本 俊二其他文献

HfO2-PLS搭載MPPCシンチレーション検出器による高エネルギーX線測定
使用配备 HfO2-PLS 的 MPPC 闪烁探测器进行高能 X 射线测量
  • DOI:
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    岸本 俊二;戸田 明宏
  • 通讯作者:
    戸田 明宏
高計数率X線計測を企図したゾルゲル法によるHfxSi1-xO2粒子添加PVKベースプラスチックシンチレータの開発
采用溶胶-凝胶法开发添加 HfxSi1-xO2 颗粒的 PVK 塑料闪烁体,用于高计数率 X 射线测量
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    佐藤 敦史;越水 正典;藤本 裕;岸本 俊二;浅井 圭介
  • 通讯作者:
    浅井 圭介
Bi2O3 添加 PVKプラスチックシンチレータの高エネルギーX線検出に対する発光特性評価
高能X射线探测用Bi2O3掺杂PVK塑料闪烁体发光特性评价
  • DOI:
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    間木 ありさ;越水 正典;藤本 裕;横 哲;成 基 明;笘居 高明;阿尻 雅文;岸本 俊二;錦戸 文彦;浅井 圭介
  • 通讯作者:
    浅井 圭介
Si-APDピクセルアレイによる電子線検出
使用 Si-APD 像素阵列进行电子束检测
  • DOI:
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    岸本 俊二;春木 理恵
  • 通讯作者:
    春木 理恵
「Bi添加PVKベースプラスチックシンチレータの作製および高エネルギーX線検出特性評価」
“Bi掺杂PVK基塑料闪烁体的制作及高能X射线探测特性的评估”
  • DOI:
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    間木 ありさ;加賀美 佳;越水 正典;横 哲;成 基明;笘居 高明;阿尻 雅文;岸本 俊二;春木 理恵;錦戸 文彦;藤本 裕;浅井 圭介
  • 通讯作者:
    浅井 圭介

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  • 发表时间:
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  • 期刊:
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
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オスミウム187のL殻電離によるNEET観測の試み
尝试使用 osmium-187 的 L 壳层电离来观察 NEET
  • 批准号:
    15654038
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 11.07万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Exploratory Research
放射光パルス特性を利用したX線領域における高時間分解能測定法の開発
利用同步辐射脉冲特性开发X射线区域高时间分辨率测量方法
  • 批准号:
    02854033
  • 财政年份:
    1990
  • 资助金额:
    $ 11.07万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
放射光による核共鳴散乱電子のヘリウム封入型比例計数管を用いた検出
使用充氦正比计数管通过同步加速器辐射检测核共振散射电子
  • 批准号:
    63740204
  • 财政年份:
    1988
  • 资助金额:
    $ 11.07万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
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