有機半導体を用いた放射線方向検知センサの開発

本研究は福島原発事故における放射能漏れにおいて，放射線の迅速な計測が必要不可欠であるが，放出された核種の線量を測定するだけでは放射線物質を見つけることが難しい。そこで本研究では，放射線に反応する位置検出センサを積層することで一体化し、低コストで超軽量な放射線方向検出センサを実現することで，原発事故等の災害時における放射性物質の除去をより迅速に行うことができる放射線飛来方向検出センサ及びモニタシステム開発を目的としている。今年度は半透明な位置検出センサを作製して、それらを積層することで可視光に反応する光方向検知センサの開発と特許化、およびその性能について評価した。真空蒸着法で膜厚制御した有機半導体を用いることで半透明で薄膜状の位置検出センサを積層した光の入射方向検知センサを実現した。主に臨界角である30°までの入射角度検知を実証し、その測定精度や誤差の要因について検討した。角度が広がるに伴い誤差も大きくなることが分かり、その原因が積層時における下側素子の直線性の低下であることが分かった。今後の課題として上側素子の高透明化についても検討する必要があることを示唆している。また光センサとして放射線に反応することが報告されているPCBM：P3HTの有機半導体材料を光電変換層に用いた半透明位置検出センサを開発した。また観測対象がパルス状の放射線を想定して周波数特性を評価した。その結果、励起光強度依存性があることや100kHz程度の遮断周波数を持つことが分かった。

本研究は福島原発事故における放射能漏れにおいて，放射線の迅速な計測が必要不可欠であるが，放出された核種の線量を測定するだけでは放射線物質を見つけることが難しい。そこで本研究では，放射線に反応する位置検出センサを積層することで一体化し、低コストで超軽量な放射線方向検出センサを実現することで，原発事故等の災害時における放射性物質の除去をより迅速に行うことができる放射線飛来方向検出センサ及びモニタシステム開発を目的としている。今年度は半透明な位置検出センサを作製して、それらを積層することで可視光に反応する光方向検知センサの開発と特許化、およびその性能について評価した。真空蒸着法で膜厚制御した有機半導体を用いることで半透明で薄膜状の位置検出センサを積層した光の入射方向検知センサを実現した。主に臨界角である30°までの入射角度検知を実証し、その測定精度や誤差の要因について検討した。角度が広がるに伴い誤差も大きくなることが分かり、その原因が積層時における下側素子の直線性の低下であることが分かった。今後の課題として上側素子の高透明化についても検討する必要があることを示唆している。また光センサとして放射線に反応することが報告されているPCBM：P3HTの有機半導体材料を光電変換層に用いた半透明位置検出センサを開発した。また観測対象がパルス状の放射線を想定して周波数特性を評価した。その結果、励起光強度依存性があることや100kHz程度の遮断周波数を持つことが分かった。