A 6464 cm area position-sensitive scintillation neutron detector as an alternative to helium-3 gas based detector

6464cmの大面積をもつ位置敏感シンチレータ型ヘリウム3代替中性子検出器

中村 龍也  ; 藤 健太郎  ; 本田 克徳; 海老根 守澄 ; 美留町 厚; 坂佐井 馨  

Nakamura, Tatsuya; To, Kentaro; Honda, Katsunori; Ebine, Masumi; Birumachi, Atsushi; Sakasai, Kaoru

波長シフトファイバとシンチレータを用いた検出器技術を基にして6464cmの大面積を有する2次元シンチレータ中性子検出器を開発した。ピクセルサイズは大面積カバーに相当する2020mmに設計している。シンチレーション光は波長シフトファイバの両端から読み出す工夫を施している。プロトタイプ検出器による性能試験の結果、1.8波長の中性子に対する検出効率は約40%であり中サイズの有感面積(3232cm)であるものと同様であることを確認した。

A two-dimensional scintillation neutron detector that has neutron-sensitive area of 64 64 cm was developed for neutron scattering instruments by using wavelength shifting fibers technology. We designed the detector to have a pixel size of 20 20 mm. In order to compensate light attenuation occurred travelling along the wavelength-shifting fiber the scintillation light was read out from both sides of the fiber. The prototype detector exhibited a detection efficiency of 40% for 1.8 neutrons, which was similar to previously developed detector with a smaller size of 32 32 cm. The detailed detector design and experimental results measured by using the pulsed neutrons at the J-PARC/MLF are presented.