中性子を用いた非破壊分析法のための高速応答中性子検出システムの開発

Development of fast response detection system for non-destructive analysis using neutron

前田 亮  ; 藤 暢輔   

Maeda, Makoto; Toh, Yosuke

中性子を利用した非破壊分析では、検出器の応答を高速化することで測定時間の短縮や検出限界の向上が期待できるほか、より高エネルギーの中性子を利用した飛行時間法が可能となるなど様々な恩恵が得られる。これまで、高速応答が可能な中性子検出器としては液体シンチレータが用いられてきた。しかし、パルス中性子を利用する非破壊分析手法(飛行時間法や高速中性子直接問いかけ法など)は、パルス発生直後の高線量下において液体シンチレータが窒息現象を起こしてしまう。この窒息現象は回復するためにかなりの時間を要するため、測定可能な時間領域が大きく制限されてしまうという問題があった。そのため、本研究では液体シンチレータに接続された光電子増倍管にゲート回路を適用することで、この問題の解決を図った。光電子増倍管は、シンチレータからの入射光子によって生成された光電子を外部から印加された高電圧により増幅し電気信号として出力する。ゲート回路は、この高電圧を制御することで電気的に光電子増倍管のオン/オフを切り替える。これにより、パルス発生直後に光電子増倍管をオフにすることで、窒息現象を回避できる中性子検出システムの開発を行った。本発表では開発したゲート回路付き中性子検出システムの基本性能について報告する。

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