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佐藤 圭*; 垣本 明徳*; 金子 純一*; 藤田 文行*; 坪内 信輝*; 杢野 由明*; 茶谷原 昭義*; 佐藤 聡; 今野 雄太*; 本間 彰*; et al.
no journal, ,
人工ダイヤモンドによる14MeV中性子エネルギースペクトロメーターの実用化に向けて、結晶合成及び各種評価を行っている。本研究では、高品質大型基板開発の一環として、産業技術総合研究所で基板用用途向けに高速合成された一辺9mm程度の三角形の大型CVD単結晶ダイヤモンド自立膜から、マイクロ波プラズマCVD装置を使用し、基板温度:900度,ガス圧力:160Torr,メタン濃度:10%で結晶を合成し、検出器を試作した。本検出器を用いて、原子力機構の核融合中性子源(FNS)で、14MeV中性子応答関数測定実験を行い、
C(n,
)
Be反応によるピーク(4%程度のエネルギー分解能)の観測に成功した。これによりメタン濃度10%の高メタン濃度の合成条件でもエネルギースペクトロメーターグレードのCVD単結晶が得られることがわかった。
佐藤 圭*; 金子 純一*; 藤田 文行*; 垣本 明徳*; 坪内 信輝*; 杢野 由明*; 茶谷原 昭義*; 佐藤 聡; 今野 雄太*; 本間 彰*; et al.
no journal, ,
DTプラズマイオン温度測定のためのC(n,)Be反応を用いたダイヤモンドエネルギースペクトロメーターの開発の一環として、産業技術総合研究所において基板用途向けに10%の高メタン濃度で合成された大型CVD単結晶ダイヤモンド自立膜から検出器を合成し、原子力機構の核融合中性子源(FNS)で、14MeV中性子に対する応答関数を測定した。併せて、エレメントシックスで合成されたエレクトロニクスグレードダイヤモンドから製作した検出器に関しても、応答関数を測定した。その結果、いずれの検出器でも、14MeV中性子に対して4%程度のエネルギー分解能が得られ、メタン濃度10%の条件であっても、エネルギースペクトロメーターグレードの結晶が合成可能であることがわかった。
小野田 忍; 神林 佑哉; 加田 渉*; 岩本 直也*; 牧野 高紘; 梅沢 仁*; 杢野 由明*; 鹿田 真一*; 花泉 修*; 神谷 富裕; et al.
no journal, ,
高エネルギー物理学などの粒子加速器を用いた科学実験において、粒子検出器は必要不可欠な存在である。近年、加速器の大強度化に伴い、検出器がさらされる放射線環境はさらに厳しいものとなっている。そのような中、ダイヤモンドはその優れた耐放射線性を根拠に、シリコン(Si)検出器に代わる粒子検出器材料として期待されている。本研究では、p型単結晶ダイヤモンドの縦型ショットキバリアダイオード(SBD)を作製し、高エネルギー粒子に対する検出応答特性を調べた。サイクロトロンからの高エネルギー荷電粒子(Ne-74MeV, Ar-150MeV, Kr-322MeV, Xe-454MeV)を照射した結果、低チャンネル側にノイズがあるものの、照射した全てのイオンのエネルギースペクトルを取得することに成功した。ただし、Kr-322MeVやXe-454MeVといった非常に高密度の電子正孔対を生成するイオン入射の場合では、シリコンSBD検出器でも報告されているパルス波高欠損が発現することを確認した。
安藤 裕士*; 神林 佑哉*; 加田 渉*; 小野田 忍; 牧野 高紘; 佐藤 真一郎; 梅沢 仁*; 杢野 由明*; 鹿田 真一*; 花泉 修*; et al.
no journal, ,
次世代半導体放射線検出器材料としてダイヤモンド半導体が注目されており、その実現のためには、検出器特性を劣化させる結晶欠陥の詳細を明らかにする必要がある。今回、化学気相成長(CVD)により結晶成長したダイヤモンドを用いてショットキーバリアダイオードを作製し、ダイヤモンド中の欠陥準位を重イオンマイクロビームを用いた過渡電荷分光法によって調べた。その結果、0.27eVの活性化エネルギーをもつ欠陥準位が見出され、これがダイヤモンド放射線検出器の電荷収集効率に影響を及ぼしていることが明らかになった。