有機半導体を用いた放射線方向検知センサの開発

使用有机半导体的辐射方向检测传感器的开发

基本信息

批准号：
22K04231
负责人：
森宗太一郎
金额：
$ 2.5万
依托单位：
Kagawa National College of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

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。

这项研究涉及在福岛核事故期间快速测量辐射泄漏中的辐射，但是很难仅通过测量释放的核素的剂量来找到放射性材料。因此，这项研究旨在开发一个可以通过堆叠响应辐射的位置检测传感器来整合的放射线调节方向检测传感器和监测系统，并实现低成本，超轻质辐射方向检测传感器，从而可以更快地清除诸如核电站的灾难中的放射性物质。今年，我们制造了半透明的位置检测传感器，并评估了光方向检测传感器的开发和专利，这些传感器通过堆叠来反应可见光。通过使用带有真空蒸发控制的膜厚度的有机半导体，实现了一个光入射方向检测传感器，其中将半透明的薄膜位置检测传感器层压。我们已经证明了最高30°的入射角的检测，这是关键角度，并检查了测量准确性和误差因素。发现误差也随着角度的增加而增加，原因是堆叠过程中较低元素的线性降低。它表明，还应考虑将来的问题以提高上层元素的透明度。我们还使用PCBM：P3HT的有机半导体材料开发了半透明的位置检测传感器，据报道该材料作为光电转换层是光传感器的放射反应性。此外，基于观察到的对象是脉冲辐射的假设评估了频率特征。结果，发现激发光的强度取决于，截止频率约为100 kHz。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Development of Semi-Transparent Organic Position-Sensitive Detectors Using Thin-Film Silver Electrodes

使用薄膜银电极开发半透明有机位置敏感探测器

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Izuto Takimoto;Ayumu Nagakawa;Taichiro Morimune;Hiroshi Murakami;Suzuka Fujita;Takahiro Miyazaki;Keizo Kanazawa;Hirotake Kajii
通讯作者：
Hirotake Kajii

光線方向検知センサ

光方向检测传感器