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B
O
crystal中村 龍也; 片桐 政樹; Chen, Y. E.*; 浮辺 雅宏*; 大久保 雅隆*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 559(2), p.766 - 768, 2006/04
被引用回数：13 パーセンタイル：65.83(Instruments & Instrumentation)LiBO単結晶上に製作した2つの超伝導トンネル接合素子(STJ)フォノンセンサによる波高相関型中性子イメージング検出器の開発を進めている。本検出器では、単結晶基盤の構成元素である
Liあるいは
Bと中性子の核反応の結果生じる励起フォノンを結晶表面に製作されたSTJ素子により計測することで中性子を検出し、2つの素子からの波高相関により入射位置を決定する。熱中性子に対してほぼ100%の検出効率、低バックグランド、数10
mの位置分解能、数sの時間応答、耐放射線性が期待できる。今回われわれは試作した検出器の特性を冷中性子ビームを用いて検証した。その結果、製作した二つのSTJ素子の波高相関測定から位置検出可能であることを確認したので報告する。
ray by a neutron detector comprising a superconducting tunnel junction on a single crystal of LiBO中村 龍也; 片桐 政樹; 曽山 和彦; 浮辺 雅宏*; 池内 隆志*; 大久保 雅隆*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 529(1-3), p.402 - 404, 2004/08
被引用回数：8 パーセンタイル：48.81(Instruments & Instrumentation)LiBO単結晶上に製作した超伝導トンネル接合素子(STJ)による低温中性子検出器の中性子/線弁別性能を評価した。本検出器はLiあるいはBでの中性子核反応の結果励起される多数の低エネルギーフォノンを単結晶表面に製作されたSTJ素子により測定することで中性子を検出する。本検出器のX線(5.9keV),線(1.17, 1.33MeV)、及び中性子に対する放射線応答特性を詳細に測定した結果、STJ素子のフォノン検出信号波形の立ち上がり時間が放射線種により異なることを初めて明らかにし、この特徴を利用することで線,X線などのバックグランド信号と中性子信号とを簡便に弁別できることを確認した。
BO single-crystal absorber中村 龍也; 片桐 政樹; 浮辺 雅宏*; 池内 隆志*; 大久保 雅隆*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 520(1-3), p.67 - 69, 2004/03
被引用回数：28 パーセンタイル：84.49(Instruments & Instrumentation)LiBO単結晶上に製作した超伝導トンネル接合素子(STJ)により中性子を検出することに成功した。本検出器は、中性子核反応(Li+n
T+
+4.78MeV、あるいは、B+n
Li++2.3MeV)の結果励起される多数のフォノンを単結晶表面に製作された超伝導トンネル接合素子により検出することで中性子を検出する。LBO単結晶は、中性子吸収断面積の大きいLi, Bから構成され、かつ、低原子番号の元素により構成されていることから、ほぼ100%に近い検出効率と低バックグランドが実現される。また、核反応の結果生じる二次粒子の飛程が短いため、直列接合型STJ素子、あるいは、STJアレイ群によりイメージング検出器を構成すると数ミクロン以下の高位置分解能も期待できる。われわれは上述の検出器を製作し、中性子検出に供することができることを実証した。さらに1.3mmの距離をおいて製作した二つのSTJ素子の波高相関測定から、中性子位置検出器としても動作可能であることを確認している。
中村 龍也; 片桐 政樹; 大久保 雅隆*; Pressler, H.*; 高橋 浩之*; 中澤 正治*
AIP Conference Proceedings 605, p.173 - 176, 2002/00
準粒子トラップ層を持つ超伝導トンネル接合型X線検出器(Nb/Al/AlOx/Al/Nb)において、ある条件下では周期的な電荷出力分布を持つことをLTSSMによる実験から初めて明らかにした。このような電荷出力分布はSTJ検出器のエネルギー分解能を顕著に劣化する原因の一つである。本周期構造は、(1)素子サイズがジョセフソン特性長,
、の2倍以上、かつ(2)バイアス電圧が0.2mV以上、において生じ、その周期はおよそ100
であった。この周期的電荷出力分布の起源は超伝導電極への過剰準粒子注入による超伝導不安定性にあると考えられる。したがって、準粒子トラップ層を持つSTJ検出器の高エネルギー分解能化のためには、素子を準粒子トラップ層のエネルギーギャップに相当するバイアス電圧以下で動作させる、あるいは2以下の大きさの素子とする必要があることがわかった。
片桐 政樹; 中村 龍也; 大久保 雅隆*; Pressler, H.*; 高橋 浩之*; 中澤 正治*
AIP Conference Proceedings 605, p.177 - 180, 2002/00
Nb/Al/AlO
/Sl/Nb構造の超伝導トンネル接合の信号読み出しに高速電流読み出し法を用いた高計数率X線検出器の開発を行った。素子の特性は、ライズタイムは100ns,電流収集時間は260nsそして0.4Kにおける抵抗は20オームであった。本素子を用いて、超伝導コイルを用いた高速電流読み出し回路を作製した。KEKの放射光施設を用いてX線に対する特性試験を行った。その結果、10cpsから100kcpsまでの計数率に対して270eVのエネルギー分解能が得られた。300kcpsでも300eVの性能が得られることが確認できた。これにより、超伝導トンネル接合の高計数率X線測定への応用の見通しが得られた。
岸本 牧; 片桐 政樹; 中村 龍也; 大久保 雅隆*; 浮辺 雅宏*; 倉門 雅彦*; 神野 郁夫*; 福田 大治*; 高橋 浩之*; Kraus, H.*; et al.
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 444(1-2), p.124 - 128, 2000/04
被引用回数：4 パーセンタイル：36.74(Instruments & Instrumentation)超伝導トンネル接合X線検出器のトンネル接合部における準粒子の流れを正確に調べるためには、直接接合部を流れる電流を測定する必要がある。そこでわれわれは110MHzという非常に広い周波数帯域を持つ超高速電流アンプを開発し、TuSTJとNbSTJを用いたX線検出実験に用いた。その結果、従来の電荷増幅型アンプではわからなかった、トンネル接合部での準粒子の流れを直接観測することができるようになった。
Jiang, L.*; O'Rourke, B. E.*; 原田 祥久*; 高津 周平*; 伊藤 賢志*; 大久保 雅隆*; 平出 哲也; 上殿 明良*; 鈴木 良一*; 高井 健一*; et al.
no journal, ,
放電加工により導入される欠陥の深さ依存性をSUS316Lについて、電子線マイクロアナライザー(EPMA),陽電子消滅寿命測定(PALS), X線構造解析(XRD)を用いて調べた。EPMAの結果から10ミクロン以上の深さに大きな影響がみられた。この層は鋳直された部分であると考えられる。PALSとXRDの結果からは、欠陥は50ミクロン程度の深さまで存在していると考えられた。この層は熱が影響している部分であると考えられ、転位と空孔クラスターが存在している。陽電子消滅寿命測定などの手法で観察する場合、放電加工後の試料については100ミクロン程度化学処理により取り除くべきである。
