大強度パルス中性子用シンチレーション検出器の開発,10; 中性子イメージ検出器用イメージ信号処理回路の開発

Development of scintillator based neutron detectors for intense pulsed neutrons, 10; Development of image signal processing device for neutron image detectors

海老根 守澄 ; 片桐 政樹; 美留町 厚; 中村 龍也  ; 細谷 孝明; 曽山 和彦  

Ebine, Masumi; Katagiri, Masaki; Birumachi, Atsushi; Nakamura, Tatsuya; Hosoya, Takaaki; Soyama, Kazuhiko

シンチレータと波長シフトファイバを用いた高位置分解能中性子イメージ検出器に用いるため、100MHzで動作するFPGAを使用したイメージ信号処理回路を開発した。中性子の入射に伴い発生する蛍光をX・Y方向に配置した波長シフトファイバで検出しフォトンカウンティングされた信号を、本回路において100MHzクロックでサンプリングした後、中性子の入射位置に対応した信号パターンを用いてX・Y入射位置を決定し中性子イメージを取得する。本回路による中性子位置検出特性について報告する。

It is dispensable to develop two-dimensional neutron imaging detectors with high position resolution, high time resolution, high counting rate, high detection efficiency, wide detection area and wide dynamic range for pulsed-neutron scattering instruments in J-PARC. Therefore, we developed an image signal-processing device that used two FPGAs with 100MHz clock for these detectors. After photon-counting signals are converted to digital signals by sampling method using the clock signal, a neutron incident position is found out by analyzing the pattern of these digital signals in the device. The incident position finding characteristics obtained by the pattern analysis method are reported.