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Two-dimensional gas-based neutron detector under high pressure gas condition

高ガス圧下で動作するガス型二次元中性子検出器

藤 健太郎; 中村 龍也; 坂佐井 馨; 山岸 秀志*

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

J-PARCセンター物質・生命科学実験施設で使用するため高ガス圧下で動作する二次元中性子検出器システムを開発した。開発した検出器システムでは、中性子信号取得用の256チャンネルのアルミナセラミックで絶縁されたフィードスルー、および高電圧印加用の6チャンネルのコネクターを有する圧力容器を使用している。高ガス圧下でCf-252を用いた中性子照射試験を実施した結果、均一性7.7%の優れた二次元応答を示した。また、同じ条件で$$gamma$$線感度を測定した結果、1.1$$times$$10$$^{-7}$$であった。

A two-dimensional gas-based neutron detector system that can be operated under high-pressure was developed, and an irradiation experiment was performed using a Cf-252 neutron source. The pressure vessel of the developed detector system has 256 feedthroughs insulated by alumina ceramics for neutron-induced signals and 6 connectors for high voltage. The vessel could withstand pressures of up to 0.8 MPa and with a helium leakage of less than 10$$^{-8}$$ Pam$$^{3}$$/s. The signals from neutrons clearly observed and can be discriminated from background signals such as $$gamma$$-ray and electrical noises. The flat-field image showed good homogeneity and an average gain spread of approximately 7.7%. The system exhibits a $$gamma$$-ray sensitivity of 1.1$$times$$10$$^{-7}$$.

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