中性子測定用超細径位置検出型^3He比例計数管の開発

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表題の計数管の開発にあたり、まず陽極の作製方法について検討した。フォトリソグラフィー法を検討したが、2m近くにわたって均質な陽極を作製することが困難であったため、ワイヤーを絶縁体上に固定する方法を採用した。その際問題となる、絶縁体上への電荷の蓄積による計数管性能の劣化を防ぐため、まず電荷の蓄積に関して実験的に検討した。印加電圧、計数ガス種類、計数率、電極構造、材質の影響等の評価を行った。さらに極端に細い計数管内での電子、イオンのドリフト特性を計算機シミュレーションにより評価し、最適な構造の電極を設計した。次にこの電極を用いて、従来では考えられなかった直径わずか6mmかつ長さ2mの位置検出型^3He比例計数管を試作した。この計数管の特性試験を京都大学原子炉実験所の臨界集合体実験装置において行った。位置分解能、位置表示の直線性等は良好であり、電荷の蓄積の計数率依存性等今後解決すべき問題は存在するものの、本計数管は十分実用に耐え得る性能を有していることを明らかにした。また本研究を通して得られた計数管の細径化に関する知見に基づき、直径2cm長さ1.3mの長軸の位置検出型^3He比例計数管を作製し、これを中性子の線量計に適用することを試みたところ、満足の行く結果が得られた。この成果を1993年米国においてAmerican Society for Testing and Materialsが主催した原子炉ドシメトリーに関するシンポジウムにおいて口頭発表し、さらに論文としてまとめた。