Upgrade of two-dimensional scintillation neutron detectors for single crystal diffractometer SENJU at J-PARC MLF

単結晶回折計SENJU用2次元シンチレータ中性子検出器の高度化

中村 龍也  ; 藤 健太郎  ; 鬼柳 亮嗣  ; 大原 高志   ; 細谷 孝明; 戸邊 雅弘; 菱沼 行男*; 海老根 守澄 ; 坂佐井 馨  

Nakamura, Tatsuya; To, Kentaro; Kiyanagi, Ryoji; Ohara, Takashi; Hosoya, Takaaki; Tobe, Masahiro; Hishinuma, Yukio*; Ebine, Masumi; Sakasai, Kaoru

J-PARC物質・生命科学実験施設に設置されたSENJU中性子回折計用の2次元シンチレータ中性子検出器の高度化を進めている。高度化計画には、薄型、高効率型、真空槽下およびバンク設置用の大面積検出器が含まれる。これはすべてLi:ZnSと波長シフトファイバーを用いた検出器である。大面積検出器についてはこれまでにオリジナル検出器の22倍の有感面積(512512mm)をもつ検出器を開発してきたが、近年ではさらに大面積で長方形の有感面積である検出器を開発している(13倍(256768mm)、23倍(512768mm))。発表ではこれらの検出器の設計やプロトタイプ検出器の実験結果を報告する。

Upgrade of two two-dimensional scintillation neutron detectors for SENJU diffractometer at the Materials and Life science experimental Facility in the Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC MLF) is underway. The current status of detector development for this project is briefly reviewed. The detector upgrade plan includes detector developments such as thin add-in detectors, high efficiency detectors to replace the original detectors, a large area detector placed under the sample vacuum tank, rectangular shaped one-bank detectors. All of these new detectors are developed based on Li:ZnS scintillators and WLS fibers. Recently, we developed a detector with a detection area four times larger than the original one (2 2 size, 512 512 mm). Based on these results, work is now underway to further expand the detector area with rectangular shape of 1 3 (256 768 mm) and 2 3 (512 768 mm). The design and experimental results of the prototype detectors will be presented.