Evaluation of detector performances of new thin position-sensitive scintillation detectors for SENJU diffractometer

SENJU回折計用の薄型位置敏感シンチレータ中性子検出器の特性評価

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

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

J-PARC物質・生命科学実験施設に設置されたSENJU回折計用として、新たに薄型の位置敏感シンチレータ中性子検出器を開発した。本検出器は既設のオリジナル検出器と同等の有感面積(256256mm)とピクセル分解能(44mm)を保持しつつ、奥行きは12cm(オリジナルの40%)の薄型へと改良した。製作した6台の検出器はいずれも検出効率60%(2A)、計数均一性5-8%と良好な性能を示した。現在、これらの検出器はビームライン内の回折計に装填されており、数か月の安定動作が確認されている。

A new thin position-sensitive scintillation neutron detectors have been developed to replace present scintillation detectors in SENJU diffractometer at J-PARC MLF. The SENJU diffractometer originally composed of 37 position-sensitive detectors, where each detector has neutron sensitive area of 256 256 mm with a pixel size of 4 4 mm. To renew some original detectors the new detectors have been developed based on ZnS scintillator and wavelength-shifting fibers technology. The developed replacement detectors were designed with a thin thickness of 12 cm, which is 40% of the original detector. The new detectors have also improved detector performances to the original ones in terms of detection efficiency (60% for 2-A neutrons) and count uniformity (5-8%). The produced six detector modules have been implemented to the beamline after checking their detector performances in the lab.