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大強度パルス中性子用シンチレーション検出器の開発,16; 高S/N中性子ビームモニタ検出器用信号処理回路

Development of scintillator based neutron detectors for intense pulsed neutrons, 16; Signal processing circuits for high S/N neutron beam monitor

中村 龍也; 片桐 政樹; 海老根 守澄; 細谷 孝明*; 曽山 和彦; Schooneveld, E.*; Rhodes, N.*

Nakamura, Tatsuya; Katagiri, Masaki; Ebine, Masumi; Hosoya, Takaaki*; Soyama, Kazuhiko; Schooneveld, E.*; Rhodes, N.*

J-PARCの大強度パルス中性子源を用いた中性子散乱実験装置においては、実験試料に照射されるパルス中性子数をTOF測定で常にモニタしておく必要がある。特に、広範囲な中性子エネルギーを高計数率でかつ高S/N比で安定に計測する必要がある。このため、短寿命成分が約200nsの蛍光寿命を持ちかつ$$gamma$$線に対する感度が低いZnS:Ag蛍光体と中性子捕獲断面積の小さい中性子コンバータを混合して作成した低感度中性子シンチレータを用いた中性子ビームモニタの開発を進めている。ZnS:Ag蛍光体にはスロー蛍光寿命成分があり、蛍光検出に用いる光電子増倍管にはパルス性ノイズが多いことから、ISIS型信号処理方式を用いた信号処理回路を用いて、中性子ビームモニタの高計数率を維持しかつ高S/N比を図った。

We have developed pulsed neutron beam monitors with neutron scintillators composed of ZnS phosphors and neutron converters with very low neutron capture cross section. In order to develop neutron beam monitors with high S/N ratio and high counting rate characteristics, signal processing circuits with ISIS-type signal processing algorism were developed because ZnS phosphor has afterglow fluorescence and photomultipliers used for detection of fluorescence has many pulsed electric noises. Detection and signal processing characteristics as neutron beam monitors are reported.

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