Development of a wavelength-shifting-fibre-based scintillator neutron detector as an alternative to He at J-PARC/MLF

J-PARC/MLFでのシンチレータと波長シフトファイバによるヘリウム3代替中性子検出器の開発

中村 龍也  ; 藤 健太郎  ; 本田 克徳; 美留町 厚; 海老根 守澄 ; 坂佐井 馨  ; 曽山 和彦  ; 片桐 政樹*

Nakamura, Tatsuya; To, Kentaro; Honda, Katsunori; Birumachi, Atsushi; Ebine, Masumi; Sakasai, Kaoru; Soyama, Kazuhiko; Katagiri, Masaki*

J-PARC/MLFではヘリウム3代替検出器としてシンチレータと波長シフトファイバを用いた2次元中性子検出器を開発している。本検出器はパルス中性子を用いた非弾性散乱実験装置での使用が目的である。本用途では位置分解能はリラックスしたものでよいが高い検出効率,低い線感度,バックグランド計数が要求される。われわれはJ-PARC/MLFのSENJU装置用の検出器をもとに、検出面積3232cm、ピクセルサイズ2020mmの検出器を開発した。発表ではSENJU検出器との比較から本検出器の性能について議論する。

A wavelength-shifting fiber based scintillator detector has been developed as a helium-3 alternative detector in J-PARC/MLF. The detector is aimed at using for an inelastic neutron scattering instrument in a pulsed neutron source. The detector should have a capability to have a large-area coverage with a moderate pixel size as well as high detector efficiency, low sensitivity, and a low background rate. We have developed a detector that has a larger neutron-sensitive area with a moderate pixel size based on the detector implemented in the SENJU instrument in the J-PARC/MLF. The prototype detector has a pixel size of 20 20 mm with a neutron-sensitive area of 320 320 mm. In the presentation detailed detector performances are presented in comparison to those measured by an original SENJU detector.