位置敏感型大型シンチレーション検出器の中性子ラジオグラフィへの応用

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本研究では、長さ80cmの大型角柱型シンチレーション検出器を1)位置敏感型検出器として用いるための測定系、データ収集系の開発を行い、2)実際にラジオグラフィに応用し、実用上の問題点の洗い出しを行った。1)大型角柱型シンチレーション検出器の位置敏感型検出器としての利用法の確立本検出器を位置敏感型検出器として用いる手法としてa)両端の光電子増倍管からの信号の時間差を利用する方式とb)信号の波高の比を利用する方式が考えられるため、両者を比較検討した。その結果a)の方式が優れていることが判明した、それに合わせた測定回路、データ処理システムの開発を行った。開発した方式を用い、検出器にコリメートした中性子を入射させ位置分解能を測定した結果、位置分解能は約6cmであった。2)ラジオグラフィへの応用炭素、ポリエチレン、鉛、鉄等のステップ状のサンプル(厚み5cm〜30cm)を用意し、14MeV中性子源を用いて1次元ラジオグラフィを行った。その結果、ポリエチレンのステップ(5cmt以下)の識別、ポリエチレン(15cmt)中のボイド(5cmt)の検出、鉄(10cmt)を透過してのポリエチレン(5cm)の識別が可能であった。大型の物質の識別する上では、大型の検出器と高速中性子の利用は有効であると考えられる。今回の測定では加速器を用いた中性子源を用いたため、測定時間は数分であった。RI中性子源を用いた場合には数倍の時間がかかるが、測定時間から見ると十分実用になると考えられる。応用上の問題としては、検出器の分解能が6cm程度であるため、解像度が6cm程度に制限されることである。高速中性子ラジオグラフィで問題と考えられる散乱線の影響は、条件によっても異なるが6cm程度の分解能では特に影響ないことが分かった。