蛍光型線量計の基礎過程解明を通じた新規線量計材料の創製

通过阐明荧光剂量计的基本过程来创建新的剂量计材料

• 批准号: 20J20221
• 负责人: 川本 弘樹
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-24 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J20221/
• 关键词: 放射線検出; 積算型線量計; ラジオフォトルミネッセンス; 銀添加リン酸塩ガラス

ラジオフォトルミネッセンス (RPL) 現象を動作原理とする積算型線量計は様々な用途・分野で利用されており、当該線量計の素子である銀添加リン酸塩ガラス (PG:Ag) におけるRPL特性や、RPLの発光(RPL中心) 形成機構の探究がなされてきた。しかしながら、PG:AgにおけるRPLに係る未解明事象が数多く残存しており、RPL線量計材料の改良・新規開発の障壁となっている。本研究は、PG:AgにおけるRPLに係る未解明事象の解明を通じたRPL線量計材料設計指針の確立を目的としている。本年度は、未解明事象の一つである、PG:AgにおけるRPL中心である2価の銀イオン (Ag2+) 及び銀クラスター (Ag-cl) 形成量の組成依存性に着目し、解析を行った。まず、PG:Agを構成するアルカリ金属と、RPL中心形成量との相関を調査した。Ag2+及びAg-cl形成量はそれぞれ含有カチオンがNa > Li > K > Rb > Cs及びNa > K > Rb > Csの順に多くなることが示された。この大小関係は概ねアルカリ金属とAg+とのイオン半径差順であり、1価の金属であるAg+をアルカリ金属と見做して、2種アルカリ金属のイオン半径差順に依って金属イオンの移動度が変化する現象である混合アルカリ効果に着目した。Ag+とのイオン半径差が小さい、即ち銀イオンの移動度が高いガラスにおいてRPL中心が形成されやすいことが示唆された。次に、市販品と同じアルカリ金属であるNaを含有したPG:Agについて、RPL中心形成量の銀濃度依存性を調査した。その結果、銀濃度が高い試料においてRPL中心が形成されやすいことが示された。アルカリ金属依存性と同様に、銀イオンの移動度に着目すると、銀濃度が高いほど銀イオンの移動度も高くなることが予想されるため、銀イオンの移動度とRPL中心形成量との相関が示唆された。

The principle of operation of the RPL phenomenon and the application of the integrated linear meter, the characteristics of RPL and the mechanism of RPL emission (RPL center) formation when silver is added to the elements of the linear meter. There are many unsolved problems in RPL system, such as the improvement of RPL linear meter materials, new regulations and barriers. In this study, PG:Ag was used to determine the purpose of RPL material design guidelines. This year, the unexplained phenomenon of RPL center, PG:Ag and Ag (Ag2 +), and the compositional dependence of Ag (Ag-cl) formation amount were highlighted and analyzed. Investigation of the correlation between the amount of RPL center formation and the composition of PG:Ag. Ag2 + and Ag-Cl are formed in the order of Na > K > Rb > Cs and Na > K > Rb > Cs. The size relationship between the metal and Ag + is different from that between the metal and Ag +. The difference between the metal and Ag + is different from that between the metal and Ag +. The difference between the metal and Ag + is different from that between the metal and Ag +. The radius difference between Ag+ and RPL is small, i.e., the mobility of Ag + and RPL is high. The silver concentration dependence of the silver content in the second, third and fourth products was investigated. The results showed that the RPL center was formed in samples with high silver concentration. The metal dependence, mobility, silver concentration, mobility, etc.

项目成果

電子スピン共鳴分光法及びSmakulaの式に基づく銀添加リン酸塩ガラス中の銀クラスター及び2価の銀の定量

基于电子自旋共振光谱和Smakula方程测定银掺杂磷酸盐玻璃中的银簇和二价银

• 发表时间: 2021
• 作者: Tonami Takayoshi;Sugimori Ryota;Sakai Ryota;Tokuyama Kazuaki;Miyamoto Hajime;Nakano Masayoshi;川本弘樹，越水 正典，正井 博和，藤本 裕，浅井 圭介
• 通讯作者: 川本弘樹，越水 正典，正井 博和，藤本 裕，浅井 圭介

銀添加リン酸塩ガラスにおけるビルドアップの銀濃度依存性

银掺杂磷酸盐玻璃中累积的银浓度依赖性

• 发表时间: 2021
• 作者: 川本 弘樹;越水 正典;藤本 裕;浅井 圭介
• 通讯作者: 浅井 圭介

銀交換ゼオライトを用いた吸着能を具備する線量計の開発

利用银交换沸石开发具有吸附能力的剂量计

• 发表时间: 2022
• 作者: 川本弘樹;越水正典;藤本裕;浅井圭介
• 通讯作者: 浅井圭介

Composition dependence of recombination behavior of electrons and holes at high temperature in Ag-doped phosphate glasses

Ag掺杂磷酸盐玻璃高温下电子和空穴复合行为的成分依赖性

• 发表时间: 2022
• 作者: Hiroki Kawamoto;Masanori Koshimizu;Hirokazu Masai;Yutaka Fujimoto;Keisuke Asai
• 通讯作者: Keisuke Asai

含有カチオンが異なる銀添加リン酸塩ガラスにおけるラジオフォトルミネッセンス中心形成量

含有不同阳离子的银掺杂磷酸盐玻璃中形成的放射光致发光中心的数量

• 发表时间: 2022
• 作者: 川本弘樹;越水正典;藤本裕;浅井圭介
• 通讯作者: 浅井圭介