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論文

X-ray detection capability of a BaCl$$_{2}$$ single crystal scintillator

越水 正典*; 小野寺 和也*; 錦戸 文彦*; 春木 理恵; 澁谷 憲悟*; 岸本 俊二*; 浅井 圭介*

Journal of Applied Physics, 111(2), p.024906_1 - 024906_5, 2012/01

 被引用回数:13 パーセンタイル:39(Physics, Applied)

The X-ray detection capability of a scintillation detector equipped with a BaCl$$_{2}$$ single crystal was evaluated. The scintillation decay kinetics can be expressed by a sum of two exponential decay components. The fast and slow components have lifetimes of 1.5 and 85 ns, respectively. The total light output is 5% that of YAP:Ce. A subnanosecond timing resolution was obtained. The detection efficiency of a 67.41 keV X-ray is 87% for a detector equipped with a BaCl$$_{2}$$ crystal 6-mm thick. Thus, excellent timing resolution and high detection efficiency can be simultaneously achieved. Additionally, luminescence decay characteristics under vacuum ultraviolet excitation have been investigated. Radiative decay of self-trapped excitons is thought to be responsible for the fast scintillation component.

論文

Investigation on new scintillators for subnanosecond time-resolved X-ray measurements

春木 理恵; 澁谷 憲悟*; 錦戸 文彦*; 越水 正典*; 依田 芳卓*; 岸本 俊二*

Journal of Physics; Conference Series, 217, p.012007_1 - 012007_4, 2010/05

 被引用回数:1 パーセンタイル:40.37

We investigated new X-ray detectors for nuclear resonant scattering measurements with high energy X-rays. The organic-inorganic perovskite scintillator of phenethylamine lead halide ((C$$_{6}$$H$$_{5}$$C$$_{2}$$H$$_{4}$$NH$$_{3}$$)$$_{2}$$PbX$$_{4}$$) (X:Br, I) was used. These compounds have fast light emission due to an exciton. They include heavy atoms, which make the detector to have high efficiency to high energy X-rays. The merit of these scintillators is that we can make a thick crystal compared to a Si wafer which is used in an avalanche photo-diode detector. We successfully measured 67.41 keV X-ray signals, the energy of $$^{61}$$Ni nuclear resonant scattering, with high detection efficiency of 42.5% by the scintillator.

論文

Application of accelerators for the research and development of scintillators

澁谷 憲悟*; 越水 正典*; 浅井 圭介*; 室屋 裕佐*; 勝村 庸介; 稲玉 直子*; 吉田 英治*; 錦戸 文彦*; 山谷 泰賀*; 村山 秀雄*

Review of Scientific Instruments, 78(8), p.083303_1 - 083303_7, 2007/08

 被引用回数:6 パーセンタイル:62(Instruments & Instrumentation)

We introduce experimental systems which use accelerators to evaluate scintillation properties such as scintillation intensity, wavelength, and lifetime. A single crystal of good optical quality is often unavailable during early stages in the research and development (R&D) of new scintillator materials. Because of their beams' high excitation power and/or low penetration depth, accelerators facilitate estimation of the properties of early samples which may only be available as powders, thin films, and very small crystals. We constructed a scintillation spectrum measurement system that uses a Van de Graaff accelerator and an optical multichannel analyzer to estimate the relative scintillation intensity. In addition, we constructed a scintillation time profile measurement system that uses an electron linear accelerator and a femtosecond streak camera or a microchannel plate photomultiplier tube followed by a digital oscilloscope to determine the scintillation lifetimes. The time resolution is approximately 10 ps. The scintillation spectra or time profiles can be obtained in a significantly shorter acquisition time in comparison with that required by conventional measuring systems. The advantages of the systems described in this study can significantly promote the R&D of novelscintillator materials.

論文

核融合炉セラミック増殖材料の照射下物性測定; イオン照射に伴う仕事関数変化の測定

山脇 道夫*; Luo, G.*; 澁谷 憲悟*; 山口 憲司*; 林 君夫

東京大学工学部総合試験所年報, 59, p.105 - 110, 2000/12

原研から東京大学山脇教授への平成11年度委託研究「核融合炉固体トリチウム増殖材料の照射下物性・機能に関する予備試験(IV)」の報告書である。高温工学に関する先端的基礎研究の一環として、高温での材料キャラクタリゼーション法開発の位置づけで、標記研究を平成8年度から継続している。照射による仕事関数変化を研究するため、ケルビン計をイオンビーム施設に設置した。東大の重イオン照射研究設備(HIT)のバン・デ・グラーフ加速器を用いて、MeVオーダーのイオンビーム照射による効果を調べた。一方、低エネルギー(500eV)のイオンビームを用いる測定系も開発した。その結果、測定は絶縁体表面の電荷蓄積及び2次電子放出によって大きな影響を受けることがわかった。これらの影響がない場合には、数mV程度の小さな仕事関数変化が測定できることが実証された。

口頭

ヨウ化カリウム溶液のI-127核共鳴準弾性散乱

春木 理恵; 今井 康彦*; 越水 正典*; 錦戸 文彦*; 澁谷 憲悟*; 黒葛 真行*; 依田 芳卓*; 岸本 俊二*

no journal, , 

核共鳴散乱は核種特有の共鳴エネルギーを用いるため、溶液中のイオンなどの微量な元素のダイナミクスを特定するのに有効である。本研究では、I-127の第1励起準位(57.6keV,半減期1.9ns)を用いたヨウ化カリウム溶液中の、ヨウ素の核共鳴準弾性散乱によるダイナミクスの研究を行った。57.6keVのX線の単色化には、サファイア単結晶の後方散乱モノクロメータを用いて、検出には高速シンチレータを用いた。ヨウ化カリウムからの核共鳴散乱スペクトルは、前方散乱による装置関数からの広がりを見せており、ヨウ素イオンの溶液中での拡散運動の大きさを示唆していると考えられる。

口頭

Diffusive motion of atoms in a solution studied by nuclear resonant scattering

春木 理恵; 今井 康彦*; 依田 芳卓*; 越水 正典*; 錦戸 文彦*; 澁谷 憲悟*; 黒葛 真行*; 岸本 俊二*

no journal, , 

Nuclear resonant inelastic scattering is applied to various nuclei and materials with the progress of the third generation synchrotron facilities. In this presentation, we retrieved the previous formula of integration. The integration with wave functions is treated as Fourier transformation; which makes free from parameter limit. This analysis is applied to hexa-cyano complex in an aquious solution, in which iron atom and legand is strongly bonded and total complex system diffuses as a particle. This method also can be applied to nuclear resonant quasi-elastic scattering analysis using other nuclei, such as $$^{40}$$K, $$^{119}$$Sn, $$^{127}$$I and $$^{201}$$Hg with higher excitation energy or larger mass. Some noticeable points in handling the dynamics of the diffusing system in the analysis is discussed.

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