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Interlaboratory comparison of positron annihilation lifetime measurements

陽電子消滅寿命測定における研究室間の比較

伊藤 賢志*; 岡 壽崇*; 小林 慶規*; 白井 泰治*; 和田 健一郎*; 松本 昌高*; 藤浪 真紀*; 平出 哲也; 誉田 義英*; 細見 博之*; 永井 康介*; 井上 耕治*; 斎藤 晴雄*; 榊 浩司*; 佐藤 公法*; 島津 彰*; 上殿 明良*

Ito, Kenji*; Oka, Toshitaka*; Kobayashi, Yoshinori*; Shirai, Yasuharu*; Wada, Kenichiro*; Matsumoto, Masataka*; Fujinami, Masanori*; Hirade, Tetsuya; Honda, Yoshihide*; Hosomi, Hiroyuki*; Nagai, Yasuyoshi*; Inoue, Koji*; Saito, Haruo*; Sakaki, Koji*; Sato, Kiminori*; Shimazu, Akira*; Uedono, Akira*

現在までに陽電子消滅寿命測定(PAL)の標準化が行われたことはない。標準がないと各々の研究室データの比較における信頼性の欠如に繋がる。そこで標準化への第一歩として、金属,高分子,シリカガラスの3種類の試料において合意した測定、及び解析手法で測定を行い、研究室間において比較を行った。金属試料では1寿命成分、それ以外では3寿命成分で解析を行った。陽電子寿命、及びオルソーポジトロニウム寿命に関して、研究室間における測定結果の違いが起こる原因について考察した。その結果、研究室ごとに使用している検出器の形状,配置などが異なり、コンプトン散乱された低エネルギーの$$gamma$$線がもう一方の検出器に入ることで寿命スペクトル上にゆがみができるためと考えられた。検出器間に薄い金属板を挿入することで、各研究室間の違いが低減されることを確認した。

So far no standard procedure for the positron annihilation lifetime (PAL) technique has been established. A lack of the standards has led to difficulty in ensuring the equivalency and reliability of data from different laboratories. As a first, we conducted an interlaboratory comparison of PAL measurements for metal, polymer and silica glass with agreed procedures for data recording and analysis. The PAL data recorded at different laboratories were analyzed with a single lifetime component for the metal sample and with three components for the others, respectively. Based on the results of the reported positron and ortho-positronium lifetimes, the possible sources of the uncertainties in the PAL measurements are discussed. To reduce the effect of scattered $$gamma$$ rays, a lead shield was placed between the detectors. The uncertainty was significantly decreased, signifying that placing lead shields between the detectors effectively reduced the false signals due to the scattered $$gamma$$ rays.

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