衝突型加速器用ルミノシティ・モニタとしての沸化バリウム検出器の開発研究

对撞机光度监测氟化钡探测器的研制

• 批准号: 61540215
• 负责人: 村上 明
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Saga University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1986
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1986 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-61540215/
• 关键词: シンチレータ; 沸化バリウム結晶; 耐放射線強度; 透明度; 発光量; ルミノシティ測定器

衝突型加速器実験におけるルミノシティ測定用の検出素材の有力な候補として沸化バリウム(Ba【F_2】)結晶シンチレータの耐放射線強度について調べた。テストに用いたBa【F_2】シンチレータは、中国科学院長春光学精密機械研究所、応用光研工業(株)、(株)オプトロンで製造されたそれぞれの原材料を同じ大きさ(30mm×40mm×5mm)に加工研磨したもの5個である。これらのサンプルを京大原子炉の【^(60)Co】ガンマ線照射装置を用いて、ある一定量の照射を繰り返し、各照射後毎に、200nm〜700nm領域の光のBa【F_2】中での透過率および【^(137)Cs】γ線や【^(106)Ru】β線によるBa【F_2】中での発光量を測定した。照射線量率は、実際の衝突実験での予想値よりはるかに大きいが、時間的制約のため、1.2×【10^6】rad/hとした。この実験から次の事が判明した。1.長春光研と応用光研の高純度サンプルは、他のサンプルに比べ耐放射線強度が一桁くらい大きい。2.上記2つのサンプルは、〜4×【10^6】radの積分照射率線量で、透過度は光路長が40mmのとき15〜20%低下する。然し、発光量の有意な変化は見られなかった。3.γ線照射直後のBa【F_2】中の残留放射能によるバックグラウンドは非常に大きいが短時間で冷却し、エネルギー分解能の時間経過による回復は著しい。4.他のシンチレータ材質の耐放射線強度(【10^4】rad〜【10^5】radていど)に比べ、Ba【F_2】シンチレータの耐放射線強度は確実に一桁以上大きい。5.応用光研の高純度サンプルの透過度は、5×【10^5】radの照射量でも、Ba【F_2】の発光スペクトルのビーク波長310nm附近で大きく低下する。これらの事から、沸化バリウム結晶は、高純度の材質を用いれば十分に大きい耐放射線強度を持ち得る事が明らかになった。尚、フォトダイオードによるBa【F_2】からの最小電離粒子信号の読み出しは、現段階では、S/N比の改良が必要でまだ成功していない。

In the case of conflict accelerators, the radiation resistance of the detected materials used in the measurement of micro-systems is well adjusted. Changchun Institute of Optics and Precision Machinery, China Academy of Sciences, Changchun Optical Research Industry Co., Ltd., Changchun Optical Research Institute, Changchun Optical Research Institute, Changchun Optical Research The transmittance of Ba [F_2] in the region of 200nm ~ 700nm was measured after irradiation with a certain amount of irradiation. The transmittance of Ba [F_2] in the region of 200nm ~ 700nm was measured after irradiation. The radiation rate is 1.2× [10^6] rad/h. This is the first time I've seen this. 1. Changchun Optical Research Institute and the optical research of high-purity particles, other particles than the resistance to radiation intensity is more than one million. 2. Note that the integrated irradiance of 2 × 4× [10^6] rad, transmittance and optical path length are 15 ~ 20% lower. However, the amount of light emitted is intentionally changed. 3. The residual radioactivity in Ba [F_2] after γ ray irradiation is very large, and the cooling time is short, and the decomposition energy of Ba [F_2] is very large. 4. The radiation resistance of the material ([10^4] rad ~[10^5] rad) is higher than that of Ba [F_2] and the radiation resistance of the material is higher than that of Ba [F_2]. 5. The transmittance of high-purity silica gel prepared by UV irradiation is 5× [10^5] rad, and the transmittance of Ba [F_2] is very low near the wavelength of 310nm. The material used for this purpose is crystalline and high purity. It is highly resistant to radiation intensity. The minimum ionization particle signal of Ba [F_2] was obtained from the first step of the process, and the S/N ratio was improved at the present stage.