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論文

RBPO$$_{5}$$(R=Ca, Sr)-based storage phosphors for neutron detection

坂佐井 馨; 片桐 政樹; 松林 政仁; 中村 龍也; 近藤 泰洋*

IEEE Transactions on Nuclear Science, 52(5), p.1856 - 1859, 2005/10

 被引用回数:9 パーセンタイル:43.05(Engineering, Electrical & Electronic)

中性子検出を目的として、RBPO$$_{5}$$(R=Ca, Sr)系蛍光体のストレージ特性を調べた。CaBPO$$_{5}$$:Ce$$^{3+}$$及びSrBPO$$_{5}$$:Ce$$^{3+}$$蛍光体の輝尽性蛍光出力を増大させるため、フッ素原子を導入し、その母体に対する添加モル比を最適化した。また、フッ素原子や臭素原子の導入はSrBPO$$_{5}$$:Eu$$^{2+}$$蛍光体の輝尽性蛍光出力の増大には効果的ではなかったが、Li$$_{2}$$B$$_{4}$$O$$_{7}$$粉末を導入するとその輝尽性蛍光出力が大幅に増大することを見いだした。これらの蛍光体は軽元素より構成されているため、低い$$gamma$$線感度を有する中性子ストレージ蛍光体として使用可能である。

論文

Neutron storage characteristics of CaBPO$$_{5}$$:Ce$$^{3+}$$ based phosphors

坂佐井 馨; 片桐 政樹; 松林 政仁; 中村 龍也; 近藤 泰洋*

IEEE Transactions on Nuclear Science, 51(4), p.1712 - 1716, 2004/08

 被引用回数:8 パーセンタイル:47.67(Engineering, Electrical & Electronic)

CaBPO$$_{5}$$:Ce$$^{3+}$$系蛍光体の輝尽性蛍光体としての中性子ストレージ特性を調べた。CaBPO$$_{5}$$:Ce$$^{3+}$$は中性子照射によってわずかに輝尽性蛍光を示した。一方、CaF$$_{2}$$をCaBPO$$_{5}$$:Ce$$^{3+}$$に添加すると、輝尽性蛍光が飛躍的に増大することを見いだした。これは、CaF$$_{2}$$添加によって電子トラップセンターの数が増大したためと考えられる。CaBPO$$_{5}$$:Ce$$^{3+}$$とCaF$$_{2}$$をモル比で1:1に製作した蛍光体の場合、輝尽性蛍光量の増大量は20倍以上であった。また、本蛍光体の単位中性子束あたりの輝尽性蛍光量は中性子エネルギーの-0.5乗に比例していることも確認された。さらに、本蛍光体は中性子照射量にも比例しており、中性子イメージング用輝尽性蛍光体として極めて有望である。

論文

Characteristics of SrBPO$$_{5}$$:Ce$$^{3+}$$ based materials as a neutron storage phosphor

坂佐井 馨; 片桐 政樹; 松林 政仁; 中村 龍也; 近藤 泰洋*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 529(1-3), p.378 - 383, 2004/08

 被引用回数:15 パーセンタイル:28.15(Instruments & Instrumentation)

$$gamma$$線感度の低い中性子イメージング用輝尽性蛍光体として有望な、軽元素から構成されるSrBPO$$_{5}$$:Ce$$^{3+}$$系蛍光体について調べた。SrBPO$$_{5}$$:Ce$$^{3+}$$蛍光体は中性子照射によって輝尽性蛍光を示した。一方、SrBPO$$_{5}$$:Ce$$^{3+}$$にSrF$$_{2}$$を添加すると輝尽性蛍光量が増大することを見いだした。これはSrF$$_{2}$$添加によって電子トラップセンターの数が増加したためである。また、SrBPO$$_{5}$$:Ce$$^{3+}$$+SrF$$_{2}$$蛍光体の単位中性子束あたりの輝尽性蛍光量は中性子エネルギーの-0.5乗に比例していた。さらに、この輝尽性蛍光量は中性子照射量にも比例していることも確認しており、中性子イメージング用輝尽性蛍光体として有望である。

論文

Scintillation materials for neutron imaging detectors

片桐 政樹; 坂佐井 馨; 松林 政仁; 中村 龍也; 近藤 泰洋*; 中條 善樹*; 南戸 秀仁*; 小島 孝弘*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 529(1-3), p.274 - 279, 2004/08

 被引用回数:24 パーセンタイル:16.04(Instruments & Instrumentation)

フォントカウンティング法を用いた中性子イメージ検出器に用いるシンチレータ素材の開発を進めている。目的は、大強度パルス中性子源を用いた中性子散乱実験に使用する検出器用の最適なシンチレータを開発するためである。検出効率,計数率,n/$$gamma$$比などの特性がよくバランスしたシンチレータの開発を目標としている。ZnS蛍光体及びそのファミリィ,短寿命蛍光体,$$^{10}$$Bを含んだ蛍光体,ガラスシンチレータなど9種類のシンチレータの研究を行った。特に、検出効率を中心に検出特性を調べた。その結果、ZnS蛍光体/中性子コンバータ検出シートについて市販のものに比較し全体的に波高が高くなり検出効率も上がることを確認できた。また、ZnO:Zn蛍光体などこれまで利用されなかった蛍光体も中性子検出器用として十分使用できることなどを確認した。

論文

Organic scintillators containing $$^{10}$$B for neutron detectors

釜谷 英城*; 松元 深*; 近藤 泰洋*; 中條 善樹*; 片桐 政樹

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 529(1-3), p.329 - 331, 2004/08

 被引用回数:12 パーセンタイル:34.84(Instruments & Instrumentation)

高計数率に対応し、高い検出効率を持つ中性子検出器に用いるため、有機シンチレータの開発研究を進めている。$$^{10}$$Bを構成材に含んだボロンポリマーを検出素材として基礎研究を行った。ポリマーブレンド法を用いてポリスチレンなどとブレンドしたシンチレータ試料を作製し、アルファ線,X線,UV及び中性子に対する特性を測定した。この結果、蛍光寿命が短くかつ2%の中性子に対する検出効率を有することを確認した。

論文

中性子イメージング用新輝尽性蛍光体

坂佐井 馨; 片桐 政樹; 松林 政仁; 中村 龍也; 近藤 泰洋*

放射線, 29(4), p.189 - 197, 2003/10

中性子イメージング用新輝尽性蛍光体として、ホウ素を母体に含んだ軽元素からなるSrBPO$$_{5}$$:Eu$$^{2+}$$及びSrBPO$$_{5}$$:Ce$$^{3+}$$蛍光体について報告した。両蛍光体は中性子照射により、それぞれ約390nm及び340nmにピークを持つ輝尽性蛍光を発することを確認した。また、輝尽性蛍光出力は中性子エネルギーの-0.5乗に比例し、それが中性子とホウ素の核反応によるものであることもわかった。また、実際に実現可能な光子収集効率として20%を仮定すると、量子検出効率は40%程度となり、IPのそれより上回る可能性もある。市販の中性子IPに比べると中性子感度は低いものの、$$gamma$$線感度と中性子感度の比はこれらの蛍光体の方が1桁優れており、したがって、これらは$$gamma$$線が混在する場で使用可能な新しい中性子IPの材料となる可能性を秘めた蛍光体であると言える。

論文

A SrBPO$$_{5}$$:Eu$$^{2+}$$ storage phosphor for neutron imaging

坂佐井 馨; 片桐 政樹; 藤 健太郎; 高橋 浩之*; 中澤 正治*; 近藤 泰洋*

Applied Physics A, 74(Suppl.1), p.S1589 - S1591, 2002/12

 被引用回数:27 パーセンタイル:28.86(Materials Science, Multidisciplinary)

パルス中性子の2次元イメージング用蛍光体としてSrBPO$$_{5}$$:Eu$$^{2+}$$蛍光体の特性を調べた。われわれは本蛍光体が、Gdのような中性子有感物質を添加しなくても、中性子照射後、635nmのレーザー光を照射することによって輝尽性蛍光特性を有することを発見した。単位中性子束あたりの輝尽性蛍光の強度は中性子エネルギーの-0.5乗に比例することがわかった。中性子感度は母体中のホウ素をホウ素-10に濃縮することによって増大することを確認した。$$gamma$$線感度と中性子感度の比は市販の中性子イメージングプレートより10倍優れていることも確認した。

論文

中性子イメージング用SrBPO$$_{5}$$:Eu$$^{2+}$$蛍光体の特性

坂佐井 馨; 片桐 政樹; 藤 健太郎; 高橋 浩之*; 中澤 正治*; 近藤 泰洋*

電気学会原子力研究会資料(NE-01-8), p.41 - 46, 2001/09

中性子イメージング用蛍光体としてSrBPO$$_{5}$$:Eu$$^{2+}$$蛍光体の特性を調べた。われわれは本蛍光体が中性子照射によって輝尽性蛍光特性を有することを見出した。この輝尽性蛍光の強度は中性子エネルギーの-1/2乗に比例することがわかった。また、中性子感度は蛍光体中の天然ホウ素を$$^{10}$$Bホウ素に濃縮することによって増大することを確認した。$$gamma$$線感度と中性子感度の比は市販の中性子イメージングプレートより一桁優れていることがわかった。

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