Development of position-sensitive scintillation neutron detector using wavelength shifting fiber at J-PARC MLF

J-PARC MLFにおける波長シフトファイバを用いた位置敏感型シンチレータ中性子検出器の開発

中村 龍也  ; 藤 健太郎  ; 川崎 卓郎   ; 鬼柳 亮嗣  ; 大原 高志   ; 小泉 智克; 海老根 守澄 ; 坂佐井 馨  

Nakamura, Tatsuya; To, Kentaro; Kawasaki, Takuro; Kiyanagi, Ryoji; Ohara, Takashi; Koizumi, Tomokatsu; Ebine, Masumi; Sakasai, Kaoru

J-PARCの物質生命科学実験施設(MLF)において開発された波長シフトファイバを用いた位置敏感型シンチレータ中性子検出器についてレビューする。波長シフトファイバを用いた2次元シンチレータ中性子検出器はMLFの単結晶中性子回折装置のために開発され、現在ではBL03とBL18に数十台が装填されている。当該検出器は通常のクリアファイバを用いた検出器と比較して、シンプルな構造、ピクセルサイズ設計における柔軟性、製造コスト等において大きな利点がある。発表では、MLFで開発された当該検出器の例を紹介するとともに、さらなる大面積化の可能性についても議論する。

Position-sensitive scintillation neutron detectors developed using wavelength-shifting (WLS) fiber read out in the Materials and Life Science Experimental Facility of the Japanese Proton Accelerator Research Complex (J-PARC MLF) are briefly reviewed. Several tens of two-dimensional scintillator / WLS fiber detectors have been developed for the single crystal diffractometers. They are implemented to the beam lines of BL03 and BL18. The scintillator / WLS fiber read out technology has many advantages over conventional clear fiber coupled detectors, such as its simple detector structure, flexibility to a pixel size design, and manufacturing cost. In this paper, several examples of the WLS fiber detectors developed at J-PARC MLF are presented together with a recent detector development for the additional detector bank of the BL18. Moreover, a possibility to produce a larger area detector with this technology will be discussed.