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Development of a ZnS/$$^{10}$$B$$_{2}$$O$$_{3}$$ ceramic scintillator neutron detector for safeguards NDA systems

保障措置NDAシステムのためのZnS/$$^{10}$$B$$_{2}$$O$$_{3}$$セラミックシンチレータ中性子検出器の開発

中村 龍也  ; 藤 健太郎  ; 坂佐井 馨  ; 鈴木 浩幸; 曽山 和彦  ; 呉田 昌俊   ; 大図 章  ; 高瀬 操; 中村 仁宣 ; 瀬谷 道夫

Nakamura, Tatsuya; To, Kentaro; Sakasai, Kaoru; Suzuki, Hiroyuki; Soyama, Kazuhiko; Kureta, Masatoshi; Ozu, Akira; Takase, Misao; Nakamura, Hironobu; Seya, Michio

保障措置NDSシステムに適用できるZnS/$$^{10}$$B$$_{2}$$O$$_{3}$$セラミックシンチレータを用いた中性子検出器を開発している。検出器はシンチレータを光反射筐体の中に装填しその両端から光電子増倍管でシンチレーション光を読み出すシンプルなものでコインシデンス法により中性子を計数する。ZnS/$$^{10}$$B$$_{2}$$O$$_{3}$$セラミックシンチレータ自身はJ-PARC/MLF用に開発されたものであり有機接着剤を含まないため$$gamma$$場での長期使用には適する。発表では検出器の設計、プロトタイプによる試験結果や現在の開発状況を報告する。

We have developed a neutron detector by using ZnS/$$^{10}$$B$$_{2}$$O$$_{3}$$ ceramic scintillator for nuclear safeguards NDA systems. The detector has a simple structure where ZnS/$$^{10}$$B$$_{2}$$O$$_{3}$$ ceramic scintillator is implemented in the light reflecting case and two PMTs are connected at either end of it. The ZnS/$$^{10}$$B$$_{2}$$O$$_{3}$$ ceramic scintillator was originally developed for a two-dimensional neutron detector in the Japan Proton Accelerator Research Complex in Materials and Life Science Experimental Facility. No organic binder material is used in the scintillator, which makes it suitable to a detector operating under $$gamma$$-ray irradiation over a long period of time. A neutron absorption probability can be increased by installing two scintillator strips in cross arrangement. In the presentation present status of detector development including detector design, detection system and experimental results measured with a prototype detector will be presented.

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