ＧＰＳシンチレータプレートによる高可搬性・入射方向敏感放射線検出器の開発

初段散乱体からの散乱角度分布と散乱粒子エネルギーマップを取得し、機能試作の際の性能指標を得た。具体的には当初の目論見通り、初段は1cm角程度のシンチレータが、二段目としては厚み1.2mm程度で十分な性能を得られることが判明した。これを元に、PINフォトダイオードでは素子の量子効率が低くGPSシンチレータの蛍光波長(360-400nm)との相性の問題が発生した一方、MPPCを用いた場合では光電子増倍管を使用した場合とほぼ同等の良好な結果が得られた。MPPCへの導光でアクリル製ライトガイドを使用した場合には屈折率の違い(GPS: 1.8、アクリル:1.4)から集光強度が減少した。一方でMPPCは素子に過剰の光量が入射した場合エネルギースペクトルの線形性が劣化する問題があったが、このライトガイドとの組み合わせではゲイン調整が容易であることも明らかになった。試作機においては当初マイコンまでを内蔵したでは自律動作を目標にしていたが安価なWindows搭載タブレットPCが入手可能となったため、その音声入力に増幅後のパルス信号を入力し、ソフトウェアMCAを組み合わせた。その結果、自作すべき部品点数は大幅に減少し、将来的に非常に低コストでの実装が可能となる目途を得た。数十μSvの高計数率環境においては散乱体及び吸収体シンチレータからの計数がそれぞれ飽和し、動作が困難であることがわかった。一方、数μSv環境では極めて良好なホットスポット探知特性を発揮した。昨年度に引き続き、GPSシンチレータ大型単結晶の合成試験および焼結体からの粒成長によるプレート作成を進めた。重量150g程度のGPSバルク結晶は比較的容易に得られる条件の取得に成功した。また基礎特性取得の一環として、発光量の温度依存性を取得した。0℃ から110℃ においてはGPSの発光量は非常に安定していることが明らかになった。

初段散乱体からの散乱角度分布と散乱粒子エネルギーマップを取得し、機能試作の際の性能指標を得た。具体的には当初の目論見通り、初段は1cm角程度のシンチレータが、二段目としては厚み1.2mm程度で十分な性能を得られることが判明した。これを元に、PINフォトダイオードでは素子の量子効率が低くGPSシンチレータの蛍光波長(360-400nm)との相性の問題が発生した一方、MPPCを用いた場合では光電子増倍管を使用した場合とほぼ同等の良好な結果が得られた。MPPCへの導光でアクリル製ライトガイドを使用した場合には屈折率の違い(GPS: 1.8、アクリル:1.4)から集光強度が減少した。一方でMPPCは素子に過剰の光量が入射した場合エネルギースペクトルの線形性が劣化する問題があったが、このライトガイドとの組み合わせではゲイン調整が容易であることも明らかになった。試作機においては当初マイコンまでを内蔵したでは自律動作を目標にしていたが安価なWindows搭載タブレットPCが入手可能となったため、その音声入力に増幅後のパルス信号を入力し、ソフトウェアMCAを組み合わせた。その結果、自作すべき部品点数は大幅に減少し、将来的に非常に低コストでの実装が可能となる目途を得た。数十μSvの高計数率環境においては散乱体及び吸収体シンチレータからの計数がそれぞれ飽和し、動作が困難であることがわかった。一方、数μSv環境では極めて良好なホットスポット探知特性を発揮した。昨年度に引き続き、GPSシンチレータ大型単結晶の合成試験および焼結体からの粒成長によるプレート作成を進めた。重量150g程度のGPSバルク結晶は比較的容易に得られる条件の取得に成功した。また基礎特性取得の一環として、発光量の温度依存性を取得した。0℃ から110℃ においてはGPSの発光量は非常に安定していることが明らかになった。