Creation of high-performance scintillator and semi-conductor crystals by fusion of fields

通过场融合创建高性能闪烁体和半导体晶体

• 批准号: 21KK0082
• 负责人: 横田 有為
• 金额: $ 10.98万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-10-07 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21KK0082/
• 关键词: シンチレータ; ハロゲン化物; ナノ構造化; 単結晶

昨年度対象としたヨウ化物に加えて今年度は臭化物と塩化物を対象としたハロゲン化物ナノ構造化シンチレータ結晶材料を作製するために、希土類ハロゲン化物(REI3、REBr3、RECl3)とアルカリドル金属ハロゲン化物(AEI2、AEBr3、AECl3)の状態図作製を行った。各状態図において共晶点組成を明らかにするとともに、共晶点組成において共晶体構造を利用したナノ構造化シンチレータ結晶の作製を行った。さらに、高融点シンチレータ単結晶材料探索に向けた結晶育成技術を確立し、W坩堝と脱酸素断熱材を用いることで、2200℃を超える複数の酸化物単結晶育成に成功した。さらにハロゲン化物ナノ構造化シンチレータ結晶材料のX線イメージング特性評価に向けて、室内露点温度-30℃以下で作業を行えるドライルーム内に、新たにX線励起蛍光スペクトル測定セットアップを構築し、ハロゲン化物を用いて蛍光スペクトルの測定を行った。また、ナノレベル共晶体ハロゲン化物結晶を用いた評価に先駆けて、今年度はナノレベル共晶体酸化物結晶を用いて、X線イメージング試験を実施した。機械学習の開発項目では、昨年度実装したベイズ最適化法のアルゴリズムを改良し、大規模データを読み込ませた際の読み込み負荷を低減するとともに、複数コアのCPU演算器で並列処理を実行できるようにした。これにより、大規模データの学習プロセスを高速化して、シンチレータ特性の発光強度、寿命、波長などを説明するためのモデル生成、ならびに、より特性の高いプロセスパラメータの推論を効率的に行うことを可能とした。

In the past year, the state of chemical compounds (REI3, REBr3, RECl3) and metal compounds (AEI2, AEBr3, AECl3) has been studied. The composition of eutectic point in each state is clearly defined. The composition of eutectic point is used to construct eutectic structure. In addition, the high melting point of the crystal material to explore the direction of the crystal breeding technology has been established, W crucible and deacidification heat insulation materials used in the middle of the year, 2200℃, a number of acid compound crystal breeding success The X-ray diffraction characteristics of crystalline materials are evaluated in the direction of construction, operation at room dew point temperature below-30℃, and measurement of X-ray excitation spectra. In addition, the evaluation of the use of Narenelle eutectic harogonium compound crystals was carried out first, and this year, the use of Narenelle eutectic acid compound crystals was carried out, and an X-ray information page test was carried out. Machine learning development projects are implemented in parallel with the implementation of optimization methods, such as improving the performance of large-scale computer systems and reducing the load of computer systems. The study of large-scale computer technology has been accelerated, and the characteristics of computer technology have been explained in terms of light intensity, lifetime and wavelength.

项目成果

IKZ(ドイツ)

德国IKZ

Growth of La2Zr2O7 and La2Hf2O7 Single Crystals with High Melting Point by Novel Growth Method and their Luminescent Properties

新型生长方法生长高熔点La2Zr2O7和La2Hf2O7单晶及其发光性能

• 发表时间: 2022
• 作者: Yuui Yokota;Takahiko Horiai;Naomoto Hayashi;Masao Yoshino;Akira Yoshikawa
• 通讯作者: Akira Yoshikawa

Er添加La2Hf2O7の結晶育成と光学特性

Er掺杂La2Hf2O7的晶体生长和光学性质

• 发表时间: 2022
• 作者: 林直志;横田有為;堀合毅彦;山ノ井航平;吉野将生;山路晃広;村上力輝斗;花田貴;佐藤浩樹;豊田智史;大橋雄二;黒澤 俊介;鎌田圭;猿倉信彦;吉川彰
• 通讯作者: 吉川彰

Ce添加(Gd,Y)ScO3の単結晶育成および光学特性

Ce掺杂(Gd,Y)ScO3的单晶生长及光学性质

• 发表时间: 2022
• 作者: 堀合毅彦;Christo Guguschev;Steffen Ganschow;吉野将生;横田有為;吉川彰
• 通讯作者: 吉川彰

Crystal growth and optical properties of Er-doped La2Hf2O7 by micro-pulling-down method

微下拉法掺铒La2Hf2O7晶体生长及光学性质

• 发表时间: 2022
• 作者: Naomoto Hayashi;Yuui Yokota;Takahiko Horiai;c;Masao Yoshino; Akihiro Yamaji;Rikito Murakami;Takashi Hanada;Hiroki Sato;Satoshi Toyoda;Yuji Ohashi;Shunsuke Kurosawa;Kei Kamada;Akira Yoshikawa
• 通讯作者: Akira Yoshikawa