Development of real-time single-ion hit detection system and IBIL system

リアルタイムシングルイオンヒット検出システムとIBILシステムの開発

横山 彰人; 加田 渉; 佐藤 隆博; 江夏 昌志; 山本 春也; 神谷 富裕; 横田 渉

Yokoyama, Akihito; Kada, Wataru; Sato, Takahiro; Koka, Masashi; Yamamoto, Shunya; Kamiya, Tomihiro; Yokota, Wataru

シングルイオンヒットをリアルタイムで検出するために、積分型線量計であるAlO:Cの輝尽発光(Photostimulated luminescence: PSL)が放射線に対して高い感度を有することに着目し、素子及び検出システム開発を進めた。またアスベスト等の試料内の結晶構造や化学形態の分析や、AlO:Cのイオン注入量を最適化するために、荷電粒子誘起発光(Ion Beam Induced luminescence: IBIL)分析システムを開発した。1層及び2層注入のAlO:Cのそれぞれに、3MeV-Niイオンを照射したことよって誘起される即発光検出実験では後者の発光の方が強かった。これは照射したイオンにより、素子が蛍光するために必要なエネルギーは付与されたと考えられるが、1層では発光層の厚さが充分ではなかったためと推察できる。またAlO:Cの輝尽発光は検出できなかったが、体積あたりのCイオンの注入量が多過ぎたことによるに析出や、注入後のアニール温度やその時間が最適ではなかったことなどが考えられる。IBIL分析システムでは、AlOへのC注入量の違いによる発光強度の変化が確認できた。また金属酸化物に対して実験を行った結果、集光効率などを改善する必要はあるが、原理的に本システムを利用した発光体評価が可能であることを確認した。

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