1.5μm帯のシンチレータと光ファイバ増幅器による放射線検出に関する基礎研究

1.5μm波段闪烁体和光纤放大器辐射探测基础研究

基本信息

批准号：
06858049
负责人：
高橋浩之
金额：
$ 0.58万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06858049/
关键词：
シンチレータ赤外光光ファイバー EDF 光子検出

项目摘要

本研究では、まず、1.5μm帯の赤外光で発光するシンチレータの発光特性を求めることを最初の目標とし、シンチレータ冷却用のデュワ-などを用意し、光スペクトラムアナライザを用い、γ線、中性子線、X線などの照射中のZnS(Cu)シンチレータの発光の観察を行った。ところが、入手したZnS(Cu)シンチレータにおいては、光スペクトラムアナライザの感度が足りないこともあって、可視部分の発光が見られるのみであり、赤外線の発光を観察することはできなかった。そこで、赤外領域の波長に透明であるような他のシンチレーション結晶について、発光を調べることとした。その結果、CsI(Tl)シンチレータを液体窒素温度まで冷却した場合に、X線照射時に比較的強い1.5μm帯の赤外部の発光を発見し、その発光スペクトルを測定した。これは、これまでに報告されていないものであり、CsI(Tl)が赤外光に対して極めて高い透明度を有するため、大体積にして用いることが可能であり、光ファイバーにより、長距離伝送が可能であるなど、現在各研究機関で模索されている光による放射線計測に大きく寄与する可能性のあるものであると考えられる。赤外部の発光強度は可視部の約1/10であったが、これは、光子に換算すれば、可視部分の約1/3であり、光ファイバーレーザーなど、量子効率の高い良好な光子検出器を用いれば、可視部の発光を量子効率の低い光電子増倍管などで受けた場合に比較して殆ど同等となるものと考えられる。現在、通信分野を中心に広く用いられつつある光ファイバーレーザーであるエルビウムドープ光ファイバと、この赤外部の発光を組み合わせた放射線計測システムを構築中である。

在这项研究中，最初的目标是确定1.5μm频段中用红外光发出光的闪烁体的发射特性，并准备闪烁体冷却，并使用光谱分析仪观察Zns（CU）闪烁体的发射在用Gamma Rays，Neutron Neutron rays，Neutron Neutron Rays和X-Rays和X-Rays和X-Rays和x-Rays和X-Rays和X-Rays和x-Rays和x-Rays和x-Rays和x-Rays和X-Rays和X-Rays和X-Rays和X-Rays和X-Rays和X-Rays中发射。但是，在获得光谱分析仪缺乏灵敏度的Zns（Cu）闪烁体中，只能看到可见部分，无法观察到红外线。因此，决定研究对红外区域波长透明的其他闪烁晶体的发射。结果，当将CSI（TL）闪烁体冷却至液氮温度时，在X射线辐照时发现了1.5μM带中相对较强的外部发射，并测量了发射光谱。到目前为止，尚未报道这一点，并且由于CSI（TL）的红外光具有极高的透明度，因此可以在体积中使用，并且认为它可能会对使用光的辐射测量产生重大贡献，而光线目前正在由各种研究机构寻求。外部红分发射强度约为可见光部分的1/10，但是当转换为光子时，这大约是可见光部分的1/3，并且使用具有高量子效率的良好光子检测器（例如光纤激光器），例如，当可见部分的光量与光量的光量低量相同时，它被认为与光量低的效率相同。当前，我们正在建立一个辐射测量系统，该系统结合了掺杂的光纤，这是一种光纤激光器，主要在通信领域中广泛使用，外部红光发射。