弗化物透明セラミックスシンチレータ・ドシメータの開発

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本研究ではシンチレータやドシメータ材料などの放射線計測用の蛍光体を開発することを目的に、透明セラミックスの作製およびそのシンチレーション特性・ドシメータ特性の評価を行った。採用初年度に副次的な研究結果としてSPS法により作製されたAl2O3透明セラミックスのドシメータ特性が同一組成の単結晶よりも優れていることを報告した。当該年度においてはAl2O3のドシメータ特性を改善することを目的とし、異種元素添加Al2O3透明セラミックスの作製およびそれらのドシメータ特性の評価に取り組んだ。サンプルはSPS法を用いて、850℃で10分間焼結した後、1300℃で20分間焼結することで得られた。X線誘起シンチレーションスペクトルおよびTSLスペクトルにおいて、Mg添加Al2O3透明セラミックスは酸素欠陥および不純物のCrに起因するピークを示すことを確認する事ができた。TSLグローカーブにおいては、Mg添加により230℃付近のピーク強度が増加することを確認した。線量計としてのデバイス特性を評価したところ、ダイナミックレンジは0.1 mGyから1000 mGyであった。結果として、SPS法を用いて作製したMg添加Al2O3透明セラミックスは国内で市販されている個人被ばく線量計と同等の感度を有していることを明らかにした。またグローピークの温度位置から、Mg添加Al2O3のフェーディング特性は無添加Al2O3よりも優れていると言える。