CeF3における中性子/光子弁別回路設計及び性能評価

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平成11年度の研究(特定領域(A)(2)課題番号11127217)に引き続き、CeF3からのシンチレーション光発光時間スペクトルの測定を、より高い精度で作製時期の異なるCeF3サンプルに対して繰り返した。透過光のUVカットオフ波長はCeF3結晶の品質を計る指標の一つであるが、平成12年度の2個のサンプル、CeF3-12(1,2)、ではλ_0=293nmであって、これは平成11年度のサンプル(CeF3-11,λ_0=291nm)よりも若干悪い。発行時間スペクトル測定の結果、CeF3-12(1,2)ではα線・γ線共に短時間成分の割合が20-30%程度CeF3-11よりも低くなった。短時間成分の発光波長の中心値がそもそも286nmであるため、290nm近傍でのUVカットオフ波長に対してその収量が非常に敏感となっていることをうかがわせる。短時間成分と長時間成分の発光量の比のγ・α比そのものはCeF3-12(1,2)とCeF3-11で大差なかったが、粒子弁別の性能を考える上では短時間成分の絶対量が多いほうが好都合であり、CeF3-11の方が性能が高いと予想される。CeF3-12(1,2)はCeF3-11よりも作製年代が若いにもかかわらず品質が若干劣っていることは興味深い。又、昨年度よりも測定の精度を向上させることに成功した結果、既知の発光寿命であるτ=数nsec及びτ=30nsecに加えて第3の成分、τ=200nsec、が発光量で全体の10%もあることを発見した。これは、CeF3の発光機構を探る上で非常に重要な発見である。また、CeF3を高計数率で使用する時に解決するべき問題であろう。