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Organic scintillator-based alpha/beta detector for radiological decontamination

放射性汚染測定のための有機シンチレータベースの$$alpha$$/$$beta$$検出器

森下 祐樹; Di Fulvio, A.*; Clarke, S. D.*; Kearfott, K. J.*; Pozzi, S. A.*

Morishita, Yuki; Di Fulvio, A.*; Clarke, S. D.*; Kearfott, K. J.*; Pozzi, S. A.*

パルス形状識別(PSD)対応の有機シンチレーター,シリコン光電子増倍管, 波形デジタイザーを使用して、プロトタイプのアルファ/ベータ粒子検出器を開発した。電荷積分PSD技術を使用して、アルファ粒子とベータ粒子を分離した。$$^{241}$$Am線源(5.5MeVアルファ粒子)と$$^{90}$$Sr線源を使用して測定を行い、2つのシンチレータ(EJ-299-33とスチルベン)のPSDの性能指数(FOM)の値を比較した結果、スチルベン(FOM=1.61)の弁別性能はEJ-299-33 (FOM=0.56)弁別性能よりも優れていることがわかりました。さらに、スチルベンは良好なエネルギー分解能を示した(5.5MeVのアルファ粒子で23.6% FWHM)。$$^{90}$$Sr/$$^{90}$$Y線源のパルス波高スペクトルでは、低エネルギー部分($$^{90}$$Sr)と高エネルギー部分($$^{90}$$Y)が分離して確認できる。

We developed a prototype alpha/beta particle detector using a pulse shape discrimination (PSD) capable organic scintillator, a silicon photomultiplier, and a waveform digitizer. The charge integration PSD technique was used to separate alpha and beta particles. We compared the PSD figure of merit (FOM) values of two scintillators (EJ-299-33 and stilbene), and found that the stilbene (FOM =1.61) performance was superior to the EJ-299-33 (FOM = 0.56) performance, measured using an $$^{241}$$Am source (5.5 MeV alpha particle emission) and a $$^{90}$$Sr source. Additionally, the stilbene showed good energy resolution (23.6% FWHM for 5.5 MeV alpha particles). In the pulse height spectrum for the $$^{90}$$Sr/$$^{90}$$Y source, the lower energy portion ($$^{90}$$Sr) and the higher energy portion ($$^{90}$$Y) could be separated.

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分野:Instruments & Instrumentation

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