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ボナー半球型検出器による中性子二重微分フラックス測定の実現性検討

Feasibility study for measurement of double-differential neutron flux using half-Bonner sphere neutron spectrometer

安部 晋一郎   ; 高橋 史明  

Abe, Shinichiro; Takahashi, Fumiaki

地上における電子機器の信頼性問題として、環境放射線が引き起こす一時的な誤動作(ソフトエラー)が注目されている。これまでの研究で、中性子の入射方向がソフトエラー発生率に影響を与えることがわかった。環境中性子のエネルギーと天頂角の二重微分フラックスは解析モデルPARMA4.0で推定できるが、測定データは存在しない。そこで、減速材を半球としたボナー球型検出器(ボナー半球型検出器)を用いた中性子二重微分フラックス測定の実現性について、計算により解析した。放射線輸送計算コードPHITSを用いて応答関数を計算した結果、中性子の入射方向に応じてレスポンスが変化することが確認できた。さらに、PARMA4.0の二重微分中性子フラックスを用いて、ボナー半球型検出器の半径および減速材の向きを変えた中性子入射計算を進めており、その計算結果をアンフォールディングして、元の二重微分フラックスと合致するか否かの検証を進めている。

Non-destructive faults (the so-called soft errors) in microelectronic devices caused by environmental radiation is recognized as a reliability problem. In our previous study, it was found that the incident direction of neutrons has impact on soft error rate. Double differential flux (DDF) of environmental neutrons is estimated by PARMA 4.0, but there is no measured data. In this study, we perform feasibility study for measurement of double differential neutron flux using half Bonner sphere neutron spectrometer (HBSS) through PHITS simulation. Response functions of HBSS were calculated by PHITS. It is found that the response function change in accordance with the change of the neutron incident direction. Moreover, to validate whether DDF obtained from unfolding of HBSS data corresponds with original DDF, we are calculating irradiations of neutron with DDF obtained from PARMA 4.0 on HBSS changing the radius and direction of the hemispherical moderator.

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