Evaluation of two-dimensional multiwire neutron detector with individual line readout under pulsed neutron irradiation

個別読み出し型二次元マルチワイヤ型中性子検出器のパルス中性子照射特性

藤 健太郎  ; 中村 龍也  ; 坂佐井 馨  ; 曽山 和彦  ; 山岸 秀志*

To, Kentaro; Nakamura, Tatsuya; Sakasai, Kaoru; Soyama, Kazuhiko; Yamagishi, Hideshi*

J-PARCセンター・物質・生命科学実験施設の中性子散乱施設のため、個別読み出し法と光信号伝送を利用したマルチワイヤ型中性子検出システムを開発した。開発したシステムの有感面積は128128mm、各軸のピッチは1mm、計256本の信号線は個々に信号処理される仕様である。初のパルス中性子による照射特性試験をJ-PARCセンターにて行った結果、開発したシステムによりJ-PARCセンターの25Hz(40ms)の時定数をもったパルス中性子を正確に測定できることが確認された。最終的にはNi/Ti多層膜を利用した中性子反射率測定に成功することができた。

A multiwire-type two-dimensional neutron detector system using individual line readout and optical signal transmission method is developed for use in the Materials and Life Science Experimental Facility (MLF) at the Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC). The sensitive area was 128 128 mm with a pitch of 1 mm in both directions (x and y), and the 256 signal lines are individually readout by signal-processing electronics. First irradiation experiments using pulsed neutrons are performed at the J-PARC/MLF. The developed detector could determine time-of-flight spectra and time-resolved two-dimensional images accurately with time range from 0 to 40 ms that arise from 25-Hz pulsed neutrons. Finally, the validity of the detector system is confirmed by a neutron reflectometry using Ni/Ti multilayer.