PGAにおける試料密度の影響に対する補正法の開発

Development of correction method for effect of sample density on PGA

前田 亮  ; 瀬川 麻里子   ; 藤 暢輔   ; 遠藤 駿典   ; 中村 詔司  ; 木村 敦   

Maeda, Makoto; Segawa, Mariko; Toh, Yosuke; Endo, Shunsuke; Nakamura, Shoji; Kimura, Atsushi

即発線分析(PGA)では中性子を試料に照射し測定対象核種を励起させ、脱励起の際に発生する線を測定することで試料中の核種を定量する。J-PARC BL04 ANNRIでは入射中性子として冷中性子から熱外中性子までのエネルギーを用いたPGAが可能で、さらに飛行時間法(TOF)を利用して入射中性子エネルギーを測定しながらPGAを行うTOF-PGAを実施することができる。その特長として、熱中性子以外の中性子も利用することで、高い検出効率や難測定核種に対する優れた弁別性能を実現している。PGAは正確度の高い非破壊分析手法だが、熱中性子以外の中性子を利用して散乱断面積の大きな核種を含む試料を測定すると正確度が低下する。これは散乱により中性子のエネルギーが変化し、測定感度(線計数/標的核種量)が変わるためで、同じ標的核種量であっても得られる線計数が異なることになり不確かさが増加する。測定感度は試料の散乱物質の密度によって30%以上変化するため、一般的に数%の不確かさで測定可能なPGAにおいてその影響は非常に大きい。本研究では、これまでにシミュレーションを用いて開発した密度の影響の補正法をTOF-PGA実験で得られた結果に適用し、その有効性を実験的に評価した。

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