新規中性子用シンチレータの開発

新型中子闪烁体的研制

• 批准号: 10J01284
• 负责人: 藤本 裕
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J01284/
• 关键词: 結晶; シンチレータ; 発光

本研究では、3ヘリウム資源の枯渇により、世界的に急務となっている3Heガス検出器の代替候補となる中性子シンチレータ材料の開発を目的としている。本年度においては、特に優れた発光量をしたセリウムを添加したCa_3(BO_3)_3及びCaB_2O_4結晶の発光メカニズムについて、パルスX線源とストリークカメラを組み合わせた独自の測定システムを用い、波長分解した上でのセリウムによるシンチレーション光の発光寿命を評価した。その結果、ホスト結晶の構造の違いにより、セリウムによる発光減衰成分の他に、格子欠陥由来の発光成分や格子欠陥経由過程による立ち上がり成分の遅延が確認された。本成果は、これまで試みられていなかった波長分解をおこなったシンチレーション減衰評価という新しいアプローチであり、その学術的意義は非常に大きい。もう一つの取り組みとして、本研究では、セリウムを添加したCa_3(BO_3)_3及びCaB_2O_4結晶のチョクラルスキー法による大口径化を行い、その特性を評価すると同時に、位置敏感型の微弱光検出器と組み合わせた中性子イメージャーを試作した。大口径化した上記の結晶はμ-PD法で材料探索したサンプルと同等の性能を示していることが確認されたため、本結晶をアレイ状に加工し、検出器とのアセンブリを行った。性能テストとして、試作したイメージャーを用い、JRR-3の中性子ビームによる熱中性子撮像実験を行った。信号及び画像処理を行った結果、熱中性子によるシンチレーション光が確認され、二次元画像を取得することに成功した。本研究の材料は、これまでのボレート系材料と比べても、極めて性能が優れており、学術的にも産業的にもその重要性は高いと思われる。

This study is aimed at the development of natural resources and the urgent task of the world. In this year, the amount of light emitted by Ca_3(BO_3)_3 and CaB_2O_4 crystals was increased, and the emission lifetime of Ca_3(BO_3)_3 and CaB_2O_4 crystals was evaluated. The results show that the structure of the crystal is in violation of the law, the structure of the crystal is in violation of the law, the structure of the crystal is in violation of the law, The results of this study are of great academic significance. In this study, we try to add Ca_3(BO_3)_3 and CaB_2O_4 crystals to the crystal structure, and evaluate the characteristics of the large aperture, simultaneous and position-sensitive weak light detectors. Large diameter crystallization of the material to explore the same properties, to confirm that the crystal shape processing, extraction of the same properties. The JRR-3's mid-range imaging system is designed to be used in a variety of applications. Signal and image processing results, hot sub-color, light confirmation, two-dimensional image acquisition The materials of this study are of great importance to the academic and industrial fields.

项目成果

カルシウムオルソボレートシンチレータの作製と特性評価

原硼酸钙闪烁体的制备及表征

• 发表时间: 2011
• 作者: 森正弘;熊谷悠;松永克志;田中功;藤本裕
• 通讯作者: 藤本裕

CaO-Al2O3-B2O3ガラスの光学及びシンチレーション特性

CaO-Al2O3-B2O3 玻璃的光学和闪烁性能

• 发表时间: 2013
• 作者: S.Akbulut;K.Yasui;藤本裕
• 通讯作者: 藤本裕

Luminescence properties of Europium ion in Calcium Orthoboratecrystals

原硼酸钙晶体中铕离子的发光特性

• 发表时间: 2010
• 作者: Masahiro Mori;Yu Kumagai;Katsuyuki Matsunaga;Isao Tanaka;藤本裕;藤本裕;藤本裕;藤本裕;Jun Hayakawa;藤本裕;Jun Hayakawa;藤本裕
• 通讯作者: 藤本裕

Development of Ce^<3+> activated Calcium Orthoborate single crystalline scintillators for thermal neutron detection

用于热中子探测的Ce^<3>活化原硼酸钙单晶闪烁体的研制

• 发表时间: 2010
• 作者: Masahiro Mori;Yu Kumagai;Katsuyuki Matsunaga;Isao Tanaka;藤本裕;藤本裕;藤本裕;藤本裕;Jun Hayakawa;藤本裕;Jun Hayakawa;藤本裕;早川淳;早川淳;藤本裕;藤本裕;藤本裕;藤本裕
• 通讯作者: 藤本裕

Growth and characterization of strontium metaborate scintillators

• DOI: 10.1016/j.optmat.2011.04.016
• 发表时间: 2011-12-01
• 期刊: OPTICAL MATERIALS
• 影响因子: 3.9
• 作者: Fujimoto, Yutaka;Yanagida, Takayuki;Yoshikawa, Akira
• 通讯作者: Yoshikawa, Akira