Superconducting neutron detector by using MgB_2

MgB_2超导中子探测器

基本信息

  • 批准号:
    16360477
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 9.66万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
  • 财政年份:
    2004
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2004 至 2005
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The thermal response of a membrane-structured MgB_2 film can be used to detect various sorts of radiations. High-quality MgB_2 films were prepared by a sputtering technique. The MgB_2 radiation detector consisted of an MgB_2 thin-film meander line on a 0.5-μm-thick SiN membrane. The detector devices were placed in a 4K refrigerator, and the operating temperature was controlled at a certain temperature below T_c. Light from a 20-ps pulsed laser directly irradiated the MgB_2 device ; the end of the optical fiber was fixed in front of the device. An erbium-doped fiber amplifier (EDFA) and a GP-IB attenuator were used to control the laser power, and the output voltage was observed through a low-noise amplifier by using a digital oscilloscope. The output signals caused by thermal response were clearly observed. Systematic studies of the output signals were conducted, and effects of device design, dc bias conditions, bias temperature, and input laser power were considered. We report the out-of-equilibrium thermodynamics, which was investigated by means of extensive computer simulations based on the time-dependent Ginzburg-Landau equations, thermodynamics, and electrodynamics. Large-scale calculations were carried out under the realistic conditions of actual devices by using an Earth Simulator (ES). We demonstrated that one attractive application is to use the device as a novel neutron detector by employing the ^<10>B(n,α)^7Li nuclear reaction with a local energy release of 2.3 MeV.
膜结构的MGB_2膜的热响应可用于检测各种辐射。高质量的MGB_2膜是通过溅射技术制备的。 MGB_2辐射检测器由MGB_2薄膜蜿蜒线组成,上面是0.5μm-thick-thick sin膜。将检测器设备放置在4K冰箱中,并在T_C以下的一定温度下控制工作温度。来自20-PS脉冲激光器的光直接照射MGB_2设备;光纤的末端固定在设备的前面。使用ERBIUM掺杂的纤维放大器(EDFA)和GP-IB衰减器来控制激光功率,并通过使用数字示波器通过低噪声放大器观察了输出电压。明确观察到由热响应引起的输出信号。进行了对输出信号的系统研究,并考虑了设备设计,DC偏置条件,偏置温度和输入激光功率的影响。我们报告了不平衡的热力学,该动力学是通过基于时间依赖的金茨堡 - 兰道方程,热力学和电动力学的大量计算机模拟进行了研究的。使用接地模拟器(ES)在实际设备的现实条件下进行大规模计算。我们证明了一种有吸引力的应用是通过使用 ^<10> b(n,α) ^7li核反应,将设备用作新的中子检测器,局部能量释放为2.3 meV。

项目成果

期刊论文数量(50)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Nonequilibrium Response of Superconducting MgB_2 Meander Line against Pulse Laser Irradiation
超导MgB_2曲折线对脉冲激光辐照的非平衡响应
  • DOI:
  • 发表时间:
    2006
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    T.Ishida;D.Fujiwara;M.Nishikawa;S.Miki;H.Shimakage;Z.Wang;K.Satoh;T.Yotsuya;M.Machida;M.Kato
  • 通讯作者:
    M.Kato
超伝導素子、それを用いた中性子検出装置及び超伝導素子の製造方法
超导元件、使用其的中子探测装置以及超导元件的制造方法
  • DOI:
  • 发表时间:
    2004
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Direct numerical experiments for neutron detection using superconductor MgB_2
超导MgB_2中子探测直接数值实验
Physics and Applications of Unconventional-Conventional Composite Superconductors
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Fabrication of superconducting d-wave dot embedded in an s-wave Matrix
嵌入 s 波矩阵的超导 d 波点的制造
  • DOI:
  • 发表时间:
    2005
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    M.Fuji;T.Abe;H.Yoshikawa;S.Miki;S.Kawamata;K.Satoh;T.Yotsuya;M.Kato;M.Machida;T.Koyama;T.Terashima;S.Tsukui;M.Adachi;T.Ishida
  • 通讯作者:
    T.Ishida
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  • 作者:
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    HIDAKA Mutsuo
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  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
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    FUJIMAKI Akira;KITA Yuma;KAMIYA Kyohei;KOUZAKA Misaki;TANAKA Masamitsu;BOZBEY Ali;ISHIDA Takekazu;NAGASAWA Shuichi;HIDAKA Mutsuo;紺谷 圏二
  • 通讯作者:
    紺谷 圏二

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    $ 9.66万
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