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64 cm
area position-sensitive scintillation neutron detector as an alternative to helium-3 gas based detector中村 龍也; 藤 健太郎; 本田 克徳; 海老根 守澄; 美留町 厚; 坂佐井 馨
Proceedings of 2015 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference (NSS/MIC 2015), Vol.1, p.680 - 683, 2016/11
波長シフトファイバとシンチレータを用いた検出器技術を基にして6464cmの大面積を有する2次元シンチレータ中性子検出器を開発した。ピクセルサイズは大面積カバーに相当する2020mmに設計している。シンチレーション光は波長シフトファイバの両端から読み出す工夫を施している。プロトタイプ検出器による性能試験の結果、1.8
波長の中性子に対する検出効率は約40%であり中サイズの有感面積(3232cm)であるものと同様であることを確認した。
藤 健太郎; 中村 龍也; 坂佐井 馨; 山岸 秀志*
Proceedings of 2015 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference (NSS/MIC 2015), 2 Pages, 2015/00
J-PARCセンター物質・生命科学実験施設で使用するため高ガス圧下で動作する二次元中性子検出器システムを開発した。開発した検出器システムでは、中性子信号取得用の256チャンネルのアルミナセラミックで絶縁されたフィードスルー、および高電圧印加用の6チャンネルのコネクターを有する圧力容器を使用している。高ガス圧下でCf-252を用いた中性子照射試験を実施した結果、均一性7.7%の優れた二次元応答を示した。また、同じ条件で
線感度を測定した結果、1.110
であった。
森下 祐樹; 山本 誠一*; 井崎 賢二; 根本 典雄; 樫村 義雄*
no journal, ,
ウランやプルトニウムといった核燃料物質が核燃料施設で取り扱われる。これらによる汚染の迅速検知は作業者の内部被ばくを防止するため重要である。ZnS(Ag)シンチレーション検出器がこれらの物質のアルファ線を検知するのに広く用いられる。これは狭い場所の直接測定ができない。ZnS(Ag)シンチレーション検出器はアルファ線の計数率の情報しか得られないため、ラドン子孫核種のような天然のアルファ線放出核種と核燃料物質の識別ができない。これらの問題の解決のため、我々は「フレキシブルアルファカメラ」と名づけた新しいイメージング検出器を開発した。我々は実際にフレキシブルアルファカメラを用いプルトニウム試料とラドン子孫核種を測定した。2次元分布の結果では、プルトニウム試料はスポット状に画像化された。プルトニウム試料の空間分解能は0.36mmFWHMであった。プルトニウムは2次元分布とエネルギーの差に基づきラドン子孫核種と識別された。このフレキシブルアルファカメラは作業現場の狭い場所のプルトニウムの識別に有用である。
坪田 陽一; 和氣 嵩暁*; 金子 純一*; 樋口 幹雄*; 石橋 浩之*
no journal, ,
Gd
SiO
:Ce(GPS)はNaI:Tlを超える大発光量を持ち、523Kを超える高温環境下でも使用可能な希土類ケイ酸塩シンチレータである。GPSのGdの一部をLaで置換した三斜晶La-GPSもNaI:Tlに匹敵する発光量を有し、複数の単結晶合成例が報告されている。しかしLa-GPSの発光量に関する系統的な研究はいまだ報告されていない。本研究においてはLa-GPSシンチレータの発光量最大化を目指し、発光量のLa及びCe濃度依存性を調査した。(LaxGd1-x-yCey)SiO(x=0.1, y=0-0.16)および(x=0-0.15, y=0.025)の組成の調整したLa-GPS焼結体をガラス基板に固定、研磨することで厚み100
m程度のプレートを作製した。
Amからの
線応答測定の結果、Ce濃度2.5%でLa濃度を変化させた場合、La濃度5-6.7%程度で発光量が最大となり、La濃度増加とともに発光量は減少した。La濃度を10%とし、Ce濃度を変化させた場合、Ce濃度0-2.5%の領域では濃度増加に伴い、発光量が増加し、Ce濃度4%より高い領域では濃度消光により発光量が減少した。
河地 有木; 尹 永根; 鈴井 伸郎; 石井 里美; 吉原 利一*; 渡部 浩司*; 山本 誠一*; 藤巻 秀
no journal, ,
We developed a gamma camera specifically for use in plant nutrition research. The collimator of the gamma camera was designed for imaging high-energy photons from 
Cs. However, the prototype pinhole collimator causes small artifacts in the acquired images; moreover, the imaging time is quite long with the use of this collimator. To improve the image quality and to increase the sensitivity of the gamma camera, we designed new collimators made of tungsten, which has one of the highest attenuation coefficients for imaging 662 keV photons. These collimators are manufactured using wire-cut electrical discharge machining. One collimator is similar to a collimator that undergoes edge treatment, and the other has a smaller acceptance angle (13
) than the collimator currently in use. We will use the latter collimator to make a clustered multi-pinhole collimator. Experiments for evaluating the collimators installed in the gamma camera were performed with point sources of Cs. The images obtained indicated an improvement in the FWHM to 7.5% with the new single-hole collimator; a slight cancelation of image artifacts was also observed. The latter pinhole collimator maintains the image quality and sensitivity despite the smaller acceptance angle.
山口 充孝; 長尾 悠人; 河地 有木; 藤巻 秀; 神谷 富裕; 鳥飼 幸太*; 島田 博文*; 菅井 裕之*; 酒井 真理*; 荒川 和夫*; et al.
no journal, ,
重粒子線治療中に炭素ビームの軌道上の生体組織内で局所的密度減少が生じた場合、この影響でブラッグピークの位置がシフトすることで、誤照射の発生が懸念されている。この密度減少を照射中に確認できれば、誤照射の影響を軽減する対策が立てられる。そこで、2次電子による制動輻射のうちの検出効率が高い低エネルギー光子(63-68keV)の測定による密度減少箇所を特定する方法を開発している。本研究では実験によりこの方法の有効性を評価するために、中央に長さ1cmの空気領域を持つアクリルブロックに治療で使用される290MeV/uの炭素ビームを入射させ、ビーム軸に対して垂直に放出される光子発生量の位置依存性を測定した。光子の検出には、鉛製コリメータ(幅2.4mmの厚さ100mm)を挟んでアクリルブロックの側方に設置したCdTe半導体検出器を用いた。検出器及びコリメータは、ビーム軸に沿って間隙位置を中心に2mm間隔で移動させた。測定の結果、検出位置が間隙位置と一致した時に測定光子数が最少になり、この変化から間隙位置を計測可能であることが分かった。これにより、低エネルギー光子の測定による局所的密度減少の検出が可能性であることを示すことができた。
