System for measuring temporal profiles of scintillation at high and different linear energy transfers by using pulsed ion beams

高くかつ異なるLETのパルスイオンビーム照射により生じるシンチレーションの時間的プロファイル計測システム

越水 正典*; 倉島 俊; 田口 光正; 岩松 和宏; 木村 敦; 浅井 圭介*

Koshimizu, Masanori*; Kurashima, Satoshi; Taguchi, Mitsumasa; Iwamatsu, Kazuhiro; Kimura, Atsushi; Asai, Keisuke*

多くの熱中性子検出用シンチレータでは、(n,)反応により生じる線によりシンチレーションが生じる。線により固体中で生じる電離や励起状態の空間的密度は、線や電子線の場合と比較すると非常に大きい。そのため、励起状態間相互作用が生じ、シンチレーションスペクトルや減衰挙動に影響を与えうる。この励起状態間相互作用の様相を材料設計の観点から制御することが可能となれば、線の検出イベントと(n,)反応を利用した中性子の検出イベントとのスペクトルや減衰挙動の差に基づいた弁別が可能となる。そのためには、励起状態間相互作用の様相を観測する手段が必要である。そこで、シンチレーションの短時間プロファイルを計測するシステムを構築し、サイクロトロンで加速したシングルパルスビームによりBC-400やBaFなどの高速シンチレータを照射してその特性評価を行ったので報告する。

We have developed a system for measuring the temporal profiles of scintillation at high linear energy transfer (LET) by using pulsed ion beams from a cyclotron. The half width at half maximum time resolution was estimated to be 1.5-2.2 ns, which we attributed mainly to the duration of the pulsed ion beam and timing jitter between the trigger signal and the arrival of the ion pulse. The temporal profiles of scintillation of BaF at different LETs were successfully observed. These results indicate that the proposed system is a powerful tool for analyzing the LET effects in temporal profiles of scintillation.