高品質単結晶育成で目指す超高発光量・赤色発光ヨウ化物シンチレータの開発

通过高质量单晶生长开发超高发光和发红光的碘化物闪烁体

基本信息

批准号：
22K14611
负责人：
小玉翔平
金额：
$ 2.91万
依托单位：
Saitama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

赤色発光を示すヨウ化物のCs2HfI6は、シングルフォトンカウンティング可能な赤色発光シンチレータで最大の発光量（約64,000 photons/MeV）を有する材料である。2017年に申請者が世界に先駆けて発表して以降、高輝度な赤色発光を活かし、光ファイバーを用いた遠隔ガンマ線検出器への応用が検討されている。Cs2HfI6は高い発光量を有するだけでなく、良好なエネルギー分解能（662 keVガンマ線に対し半値幅にて約4%程度）も持ち合わせている。すでに良好な放射線応答特性を有しているものの、これまでの研究ではCs2HfI6単結晶の品質を向上させられず、直線透過率が5%程度の濁った結晶しか得られなかった。単結晶育成条件の改良により単結晶の品質を向上させ、透明度が高いCs2HfI6結晶を得られれば、発光量・エネルギー分解能の向上が見込まれる。そこで本課題では、原料純化・感想技術を組み合わせて結晶育成の前処理を最適化し、高品質なCs2HfI6単結晶の育成を目的として研究を行う。2022年度では、まず従来の結晶育成環境を再構築し、既存結晶と同等のCs2HfI6結晶の合成を行った。その後、石英ルツボの設計、原料を真空加熱・感想させるための小型縦型ポット炉・真空ポンプを接続した乾燥セットアップの立ち上げを行い、研究環境を整備した。

表现出红色发射的碘化物CS2HFI6是一种在单光子可数的红色发射闪烁体中具有最大排放量（约为64,000张照片/meV）的材料。自从申请人在2017年宣布它以来，已经考虑了使用光纤的远程伽马射线检测器的申请，利用了高度明亮的红光发射。 CS2HFI6不仅具有较高的排放量，而且能量分辨率良好（半宽约为4％，而662 keV伽玛射线）。尽管它已经具有良好的辐射响应特性，但以前的研究无法提高CS2HFI6单晶的质量，并且仅获得了约5％的线性透射率的泥浆晶体。如果可以通过改善单晶生长条件并获得高透明度CS2HFI6晶体来提高单晶的质量，则可以预期光发射和能量分辨率的量。因此，在这个主题中，我们将进行研究，以通过结合原料纯化和印象技术来优化晶体生长的预处理，并生长高质量的CS2HFI6单晶。在2022财年，首先重建了常规的晶体生长环境，并进行了与现有晶体等效的CS2HFI6晶体的合成。之后，设计了石英坩埚，并使用一个小的垂直锅炉和真空泵连接到真空加热并就原材料提供反馈，并开发了研究环境。

项目成果

期刊论文数量（12）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

埼玉大学　武田・柳瀬研究室ホームページ

埼玉大学武田/柳濑实验室主页

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

小玉翔平　個人ホームページ

儿玉翔平个人主页

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

自己発光ヨウ化物シンチレータの単結晶育成

自发光碘化物闪烁体的单晶生长

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
小玉翔平;黒澤俊介;吉川彰;柳瀬郁夫;武田博明
通讯作者：
武田博明

ヨウ化物シンチレータを利用した遠隔ガンマ線検出器の試作

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DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
小玉翔平;柳瀬郁夫;武田博明
通讯作者：
武田博明

Charge trapping luminescence of halogen-mixed Cs2HfCl6-related halide scintillators

卤素混合 Cs2HfCl6 相关卤化物闪烁体的电荷捕获发光

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Shohei Kodama;Ikuo Yanase;Hiroaki Takeda
通讯作者：
Hiroaki Takeda

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