Development of position-sensitive scintillation neutron detectors at J-PARC/MLF

J-PARC/MLFにおける位置敏感型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  ; 本田 克徳; 曽山 和彦  ; 片桐 政樹*

Nakamura, Tatsuya; To, Kentaro; Sakasai, Kaoru; Honda, Katsunori; Soyama, Kazuhiko; Katagiri, Masaki*

J-PARC/MLFの中性子散乱実験装置用として開発してきた位置敏感型シンチレータ中性子検出器の成果をレビューする。当該検出器は主としてクリアファイバおよび波長シフトファイバとZnS/B2O3セラミックシンチレータあるいはZnS/LiFシンチレータを用いて構成される。中性子検出面積やピクセルサイズ等の検出器仕様は装填される装置ごとに異なり、とくに波長シフトファイバを用いた検出器ではその設計柔軟性を生かしてファイバ直径やファイバピッチ等が最適設計されている。発表ではこれまで開発してきた検出器の紹介に加えて3He代替検出器や将来の装置のための検出器の開発ついても議論したい。

Development of position-sensitive scintillator detectors at the J-PARC/MLF is briefly reviewed. The detector development for the neutron scattering instruments in the J-PARC/MLF initiated back in 2001. After the basic experiments and design study we have produced first beam line detectors in 2008 both with the one and two-dimensional position-sensitivity. With an extension of the fiber detector technology the detector that has an active area of 256 256 mm with a 4-mm spatial resolution was designed and made for the single crystal diffractometer, SENJU, in 2011. In the presentation recent development work including the alternative detectors to He gas is also introduced as well as the new detector development for the nextiBIX instrument.