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渡辺 賢一*; 須貝 優介*; 長谷川 創大*; 田中 清志朗*; 人見 啓太朗*; 野上 光博*; 篠原 武尚; Su, Y. H.; Parker, J. D.*; Kockelmann, W.*
Scientific Reports (Internet), 14, p.25224_1 - 25224_13, 2024/10
被引用回数：1 パーセンタイル：14.98(Multidisciplinary Sciences)Thallium bromide (TlBr) semiconductor detectors are being developed as promising candidates for high-detection-efficiency, high-energy-resolution, and room-temperature gamma-ray spectrometers. This study presents methods for evaluating TlBr crystal quality and carrier transport characteristics using neutron Bragg-dip imaging and the time-of-flight method for pulsed-laser-induced carriers, respectively. In this study, two samples obtained from both the upstream and downstream region in the crystal ingot were evaluated.
gamma-ray imager using detector response patterns北山 佳治; 野上 光博*; 人見 啓太朗*
Japanese Journal of Applied Physics, 63(7), p.076502_1 - 076502_8, 2024/07
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Physics, Applied)三次元空間に無作為に配置した複数のガンマ線検出器の応答強度パターンから、ガンマ線源の入射方向を推定する新しいガンマ線イメージング技術の開発を行っている。本論文では、8個のGAGG (Ce)シンチレータキューブと18個の鉛キューブで構成されるガンマ線イメージャー、Coded Cube Camera for Gamma-ray (C3G)を製作し、
Cs線源の4イメージング実験を実施した。実験の結果、3m先にある10MBqのCs線源を10分間の測定で、angle uncertainty5度の精度でイメージングできることを確認した。一般にガンマ線イメージャーは数百から数千の読み出しチャンネル数が必要となるが、C3Gは僅か8チャンネルの読み出し回路で構成される。そのため回路や再構成アルゴリズムはシンプルにすることができ、安価かつ信頼性の高いイメージャーが実現する。C3Gは大きさ86mm 
86mm 86mmのハウジングに格納されており、重量は約600gである。小型軽量で4視野を持ち、高角度分解能を持つ本技術は、天文学や医療、核セキュリティ、原子力発電所の廃止措置など広範な応用が期待される。
北山 佳治; 野上 光博*; 人見 啓太朗*
Japanese Journal of Applied Physics, 63(3), p.032005_1 - 032005_6, 2024/03
被引用回数：1 パーセンタイル：13.00(Physics, Applied)検出器の応答パターンを利用した新しいガンマ線イメージング技術を紹介する。この方法では、三次元状にランダムに配置された複数の遮蔽体キューブを使用する。これらのキューブで定義された領域内では、ガンマ線の入射方向に基づいて固有のガンマ線フラックスパターンが形成される。このパターンは、複数のシンチレーターキューブの応答パターンとして測定される。ガンマ線の入射方向と対応する検出器応答パターンを事前に測定することで、アンフォールディング法を用いて入射方向を推定することができる。Cs点線源を用いてシミュレーションを行った。その結果、10MBqのCs線源をイメージャーから3m離れた位置に設置した場合、約10
の角度分解能で撮像できることがわかった。これらの結果は、我々の新しい方法が既存のガンマ線イメージング技術と同等以上の性能を有することを示唆している。この撮像法の応用としては、原子力発電所の廃止措置、核医学、セキュリティ、天文学などが考えられる。
渡辺 賢一*; 須貝 優介*; 長谷川 創大*; 人見 啓太朗*; 野上 光博*; 篠原 武尚; Su, Y. H.; Parker, J. D.*; Kockelmann, W.*
Sensors and Materials, 36(1), p.149 - 154, 2024/01
被引用回数：2 パーセンタイル：30.75(Instruments & Instrumentation)Thallium bromide (TlBr) semiconductor detectors are promising candidates for high-detection-efficiency, high-energy-resolution, and room-temperature gamma-ray spectrometers. In this study, we conducted neutron Bragg dip and electron backscatter diffraction (EBSD) imaging of TlBr crystals to measure the crystal orientation distribution. We confirmed that crystal grains were continuous over a certain distance along the solidification direction for samples fabricated with the current growth procedure.
北山 佳治; 野上 光博*; 人見 啓太朗*
KEK Proceedings 2022-3, p.46 - 53, 2023/01
街灯の光で夜道に映し出された自分の影の向きや形から街灯の位置を予想することができる。この考えをガンマ線イメージャーに応用したものはCoded apertureとして知られている。今回、立体的な遮蔽とシンチレータ結晶配置を持ったCoded Cube Camera - POrtable (C3PO)を発案した。C3POは鉛、シンチレータ、空乏でできたキューブを333のルーリックキューブ状にランダムに配置したもので、各シンチレータの出力は3次元影模様を作り出す。三次元影からアンフォールディングによって線源方向分布にもどる。今回、Geant 4を用いたシミュレーションでその特性や実現可能性を検討した。
-P silica-based absorbent伊藤 辰也; Kim, S.-Y.*; Xu, Y.*; 人見 啓太朗*; 石井 慶造*; 永石 隆二; 木村 貴海
Separation Science and Technology, 48(17), p.2616 - 2625, 2013/10
被引用回数：16 パーセンタイル：46.88(Chemistry, Multidisciplinary)高レベル放射性廃液(HLLW)中に含まれる白金族元素(PGMs)を選択的に分離するために、多孔性シリカ担持型吸着材を調製し、模擬廃液中に含まれるPGMsの吸着特性及び分離特性について調査し、PGMs分離プロセスを検討した。吸着特性の結果からMOTDGA-TOA/SiO-PがPGMs吸着材として有効であると考えられ、分離特性の結果からMOTDGA-TOA/SiO-PとTODGA/ SiO-Pを組み合わせることでHLLW中からPGMs、Mo及びTcが分離可能であると考えられるプロセスを提案した。
伊藤 辰也; 永石 隆二; Kim, S.-Y.*; Xu, Y.*; 人見 啓太朗*; 石井 慶造*; 木村 貴海
no journal, ,
高レベル放射性廃液(HLLW)中に含まれる白金族元素(PGMs)を効率よく分離・回収するために開発したシリカ担持型の吸着材の(MOTDGA-TOA)/SiO-Pについて、その放射線照射場での吸着特性及び耐放射線性を調査した。その結果、
線照射下の模擬廃液中の吸着材へのPd吸着は未照射下の場合と同様に、迅速に平衡に達し99%以上の吸着率を得た。さらに、線の照射開始から20時間経過しても吸着材中のPd保持率が減少しないこと等から、この吸着材が耐放射線性に優れていること、実廃液からのPd分離に利用可能であることが示唆された。
-Pと(MOTDGA-TOA)/SiO-Pの比較伊藤 辰也; Kim, S.-Y.*; Xu, Y.*; 人見 啓太朗*; 石井 慶造*; 永石 隆二; 木村 貴海
no journal, ,
高レベル放射性廃液(HLLW)中に含まれる白金族元素(PGMs)を分離・回収するために調製したチオジグリコールアミド型抽出剤と3級アミン型抽出剤を多孔性シリカ/ポリマー複合担体粒子(SiO-P)に含浸担持させた多孔性シリカ担持型吸着材として、アミド型抽出剤の炭素鎖の長さが異なる(Crea-TOA)/SiO-Pと(MOTDGA-TOA)/SiO-Pの吸着,分離,耐放射線性及び吸着挙動への放射線照射の影響について比較検討を行った。その結果、どちらの吸着材もPGMsに対する吸着挙動はほぼ同様であるが、線を高線量照射した吸着材の耐放射線性に関する実験では、側鎖が長い(MOTDGA-TOA)/SiO-Pの方が(Crea-TOA)/SiO-Pよりも劣化が少ないこと等がわかった。
前田 茂貴; 野上 光博*; 伊藤 主税; 渡辺 賢一*; 人見 啓太朗*
no journal, ,
原子力プラント内で利用可能なポータブル高分解能ガンマ線スペクトロメーターの開発を進めている。背景,目標設定等の研究計画を概説し、具体的なアプリケーションとして高速炉燃料破損検出のためのOLGMへの適用可能性、要求される性能について検討した。
野上 光博*; 人見 啓太朗*; 伊藤 主税; 椿山 邦見*; 渡辺 賢一*; 前田 茂貴
no journal, ,
TlBr検出器はエネルギー分解能の向上や大体積化に関する研究が多くなされる一方で、長期安定性に関する評価はほとんどされてこなかった。そこで、本研究では実際の原子力プラントへの適用を想定して、約2000時間連続動作させた際のTlBr検出器の長期安定性の評価を行なった。
渡辺 賢一*; 椿山 邦見*; 人見 啓太朗*; 野上 光博*; 伊藤 主税; 前田 茂貴
no journal, ,
検出器性能の向上に向けた検討の一環として、中性子回折法のひとつである中性子ブラッグディップイメージング法を用いてTlBr結晶の結晶性評価を行った。
野上 光博*; 北山 佳治; 人見 啓太朗*; 高田 英治*; 鳥居 建男*; 石井 慶造*
no journal, ,
先進放射線計測研究グループでは、福島第一原子力発電所建屋内で使用することを念頭において、斜方立方八面体型鉛遮蔽体とシンチレータを組み合わせた指向性検出器の開発に取り組んでいる。本発表では、今まで実施した基礎的な検討内容について報告を行う。
北山 佳治; 野上 光博*; 人見 啓太朗*
no journal, ,
次世代のガンマ線イメージング手法として、イメージャー内部に生じたガンマ線フラックス強度の空間的勾配からガンマ線の入射方向を推定する手法(三次元影法)を提案している。三次元影法は既にシミュレーションによってその実現可能性が示されている。今回新たに8chのGAGG(Ce)シンチレータと18個の鉛キューブを用いた小型ガンマ線イメージャー(C3PO)の試作機を製作し手法の妥当性を実験的に確認した。
林 寛子*; 城戸 寛子*; 黒澤 亮平*; 曽根 浩一郎*; 野上 光博*; 北山 佳治; 人見 啓太朗*; 鳥居 建男*
no journal, ,
福島第一原子力発電所の建屋内作業環境には、空間線量率が高い場所が多数存在し、廃炉の円滑な推進に影響を与えている。そこで、線源分布の全体像を俯瞰するために、床付近だけでなく、天井側も含めた縦方向も測ることができる小型軽量の指向性検出器の開発を行っている。指向性検出器の多地点観測データを用いた3次元空間内での線源位置探査手法の検討について報告する。
野上 光博*; 北山 佳治; 人見 啓太朗*
no journal, ,
これまで我々は次世代の半導体材料であるTlBrを用いた様々な検出器を開発してきた。中でも薄膜検出器は医療応用の観点から重要なテーマであった。今回、新たに導入した装置を用いて薄膜技術を向上し、その結果検出器応答も敏感になったため、その内容を報告する。
渡辺 賢一*; 人見 啓太朗*; 野上 光博*; 前田 茂貴; 尾鍋 秀明*
no journal, ,
臭化タリウム(TlBr)は、ガンマ線スペクトロメータとして魅力的な化合物半導体である。TlBr検出器は優れたエネルギー分解能を示しているが、これらの結果は比較的小さな結晶検出器から得られたものである。TlBr開発の次の段階は、検出器のサイズを大きくし、検出器生産の歩留まりを改善することである。これまで、中性子回折法の一つである中性子ブラッグディップイメージングを用いてTlBrの結晶性を評価してきた。本研究では、直径50mm、厚さ12mmの大きなTlBr結晶ウェーハを用意し、中性子ブラッグディップイメージングにより、この大型結晶の品質を評価した。大きなTlBr結晶の中心領域は、均一でよく結晶方位が整列していることが確認された。今後の課題として、この大きな結晶のさまざまな位置で、検出器特定である移動度・寿命積などの電気的特性を評価する必要がある。
北山 佳治; 野上 光博*; 人見 啓太朗*
no journal, ,
We are developing a gamma-ray imager, the "Coded Cube Camera for Gamma-Ray" (C3G), which offers an omnidirectional field of view, and is compact and lightweight. The C3G consists of irregularly arranged shielding and detector cubes. The C3G has demonstrated the ability to image a Cs source at a distance of 3 meters with an angular uncertainty of 5 degrees. In the current prototype, the arrangement of shielding and detectors has yet to be optimized. Since the imager geometry influences the angular resolution and accuracy of position estimation, identifying a metric for geometry optimization has become a pressing challenge. This study analyzed the relationship between imaging accuracy and detector response patterns. A simulation was conducted to search for parameters that affect imaging accuracy. As a result, it was found that the coefficient of variation (CV) of the detector's response patterns affects imaging accuracy, and the simulation confirmed that performance can be improved by changing the imager geometry to enhance the CV. The results obtained will be an essential indicator for future imager design. We plan to develop an algorithm that can select the optimal geometry.
-P silica-based absorbent伊藤 辰也; Kim, S.-Y.*; Xu, Y.*; 人見 啓太朗*; 石井 慶造*; 永石 隆二; 木村 貴海
no journal, ,
高レベル放射性廃液(HLLW)中に含まれる白金族元素(PGMs)を効率よく分離・回収するために、シリカ担持型の吸着材として(MOTDGA-TOA)/SiO-Pを開発するとともに、その放射線照射場での吸着特性及び耐放射線性を調査した。その結果、この吸着材がPdに対して高い吸着性能を有するとともに、シリカに含浸した2種類の抽出剤の相乗効果によってRu及びRhに対する吸着性能が改善されることがわかった。また、線照射下の模擬廃液中の吸着材へのPd吸着は未照射下の場合と同様に、迅速に平衡に達し99%以上の吸着率を得た。さらに、線の照射開始から20時間経過しても吸着材中のPd保持率が減少しないこと等から、この吸着材が耐放射線性に優れていること、実廃液からのPd分離に利用可能であることが示唆された。
野上 光博*; 北山 佳治; 人見 啓太朗*; Baduy, N.*; 田村 雄介*; 河田 竜太朗*; 金子 慎一郎*; 高田 英治*; 鳥居 建男*
no journal, ,
放射線デジタルグループでは、高視野・迅速・安価な放射線源探査を実現するロボットシステム(Cooperative Operation Robot system for Radiation Source Exploration: CORRASE)コラッセの研究開発を行っている。現在までに、コラッセに搭載する指向性検出器の開発を中心に報告(2024年秋の年会2H-10など)を行ってきたが、本発表ではロボットシステムと指向性検出器を組み合わせ製作したコラッセの実証試験についての報告を行う。
北山 佳治; 野上 光博*; 人見 啓太朗*
no journal, ,
複数のシンチレータと遮蔽体を三次元配置した新しい全方位ガンマ線イメージャー(C3G)を開発している。8検出器のC3Gでは特定の方向でイメージング精度が低下する課題があったが、24検出器のC3Gをシミュレーションで評価し、高精度の結像が可能であることを確認した。本発表では、空間分解能、多核種イメージング、アルゴリズム、装置設計の詳細を報告し、今後の大規模化の展望について述べる。
