A Two-dimensional scintillation neutron detector module for a new protein single crystal neutron diffractometer at J-PARC MLF

タンパク質専用の単結晶中性子装置のための2次元シンチレータ中性子検出器モジュールの開発

中村 龍也  ; 藤 健太郎  ; 筒井 紀彰; 海老根 守澄 ; 美留町 厚

Nakamura, Tatsuya; To, Kentaro; Tsutsui, Noriaki; Ebine, Masumi; Birumachi, Atsushi

シンチレータと波長シフトファイバ技術を用いて次世代のたんぱく質専用中性子単結晶回折装置のための2次元中性子検出モジュールを開発した。本検出モジュールは位置分解能2.5mm、中性子有感面積320320mmを有する。開発した検出モジュールは熱中性子に対して検出効率30-50%(感度依存)、検出感度の一様性は約13%であった。発表では検出器の設計と実験結果について報告する。

A position-sensitive scintillation detector module for a new protein neutron diffractometer was developed by using a scintillator / wavelength shifting (WLS) fiber technology. The detector module has a spatial resolution of 2.5 mm with a neutron-sensitive area of 320 320 mm. The WLS fibers are arranged in a regular pitch of 2.5 mm in x and y direction and those arrays are placed diagonally. The light reflecting grid is inserted in between the fibers in order for optical isolation and for mechanical support of the fiber. The detector implemented flat Li/ZnS screens up and downstream of the WLF fiber arrays. The detector exhibited a detection efficiency of 30-50% for thermal neutron (depending on -ray sensitivities) and a count uniformity of ~13%. In this paper detailed detector design and experimental results obtained using a pulsed neutron beam are presented.