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The First application of a Gd$$_{3}$$Al$$_{2}$$Ga$$_{3}$$O$$_{12}$$:Ce single-crystal scintillator to neutron radiography

Gd$$_{3}$$Al$$_{2}$$Ga$$_{3}$$O$$_{12}$$:Ce単結晶シンチレーターの中性子ラジオグラフィへの初めての応用

伊勢川 和久  ; 瀬戸山 大吾*; 木村 英彦*; 篠原 武尚  

Isegawa, Kazuhisa; Setoyama, Daigo*; Kimura, Hidehiko*; Shinohara, Takenao

中性子ラジオグラフィは、物質を透過するという点でX線ラジオグラフィを補完するものと考えられているが、その空間分解能はまだ十分ではない。中性子イメージングの高解像度化のためには、光学系の高度化や輝点重心処理などのアプローチがあるが、本稿ではシンチレータの改良に着目した。我々はGd$$_{3}$$Al$$_{2}$$Ga$$_{3}$$O$$_{12}$$:Ce単結晶シンチレータを初めて中性子ラジオグラフィに適用し、10.5$$mu$$mの空間分解能を達成した。この材料が光学系の最適化とシンチレータの輝度向上により、$$mu$$mオーダーの分解能を実現する新しい中性子シンチレータとなり得ることを示すことができた。

Neutron radiography is regarded as complementary to X-ray radiography in terms of transmittance through materials, but its spatial resolution is still insufficient. In order to achieve higher resolution in neutron imaging, several approaches have been adopted such as optical magnification and event centroiding, and the authors focused on modification of the scintillator in this paper. A Gd$$_{3}$$Al$$_{2}$$Ga$$_{3}$$O$$_{12}$$:Ce single-crystal scintillator was applied to neutron radiography for the first time and was achieved a spatial resolution of 10.5 micrometers. The results indicate that this material can be a powerful candidate for a new neutron scintillator providing a resolution in micrometer order by optimizing the optical system and increasing the scintillator luminosity.

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