イメージングプレートを用いた4π計測システムの構築とその応用

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我々は、重イオン衝突系の散乱荷電粒子の強度角度分布測定用に、イメージングプレート(IP)を利用した線量蓄積型の4π計測システムの開発を2ヶ年計画で進め、今年度は2年目にあたる。初年度に実験開発用に工夫を施し構築した装置をさらに発展させ、ダイレクトビームと散乱ビーム系の2つの測定系を組み込み、開発用の装置として完成できた。研究は、重イオンの最前方散乱でおこるグローリー散乱測定への応用に的を絞って計測システムの開発を進めた。重イオン衝突として、金および炭素の薄膜を標的に、エネルギー16MeVの炭素ビームおよび6MeVのHeビームの散乱強度をIPで測定した。IPに対する炭素ビームの線量等の定量的な評価のために、装置に半導体検出器を組み込み、IP測定と同じ測定条件でビーム量を評価した。特に、Heビームの評価として、標準線源Am-241からのα線(5.486MeV)を利用した。IPの輝度と線量の相関を定量的に評価できる手法は確立できた。しかし、フェイディングに関してはまだ正しい評価はできてない。IPは、電子、X線、散乱イオンとあらゆるものに感じるため、最大の問題点は粒子弁別であったが、フィルタを入れることでイオンの弁別が可能なことが分かった。さらに、測定したい散乱ビームとバックグランドとのS/Nを改善する余地はあるが、アッテネータで制御することで、ダイレクトビームとその散乱ビームを、IPのダイナミックレンジ内で同時に測定出来るようになった。計測システムの完成にあたり改良すべき問題点を明らかにできた。加速器からのイオンビームを用いた実験と平行して、各種放射線に対するIPの基本的な応答等について、当放射性同位元素総合センターにて、RIからの放射線を用いた評価実験を進めている。