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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。
米田 政夫; 田辺 鴻典*; 藤 暢輔
no journal, ,
For the social diffusion of low-cost and transportable devices for detecting nuclear materials, we have developed a novel approach called the active rotation method, which utilizes a rotating neutron source near the object being measured to detect nuclear materials. The device to rotate a neutron source can be produced at low-cost and it is compact. A neutron source is rotated with several thousand rpm at measuring, and it is possible to detect nuclear materials by confirming the deformation of the time-distribution spectrum obtained by a neutron detector. In addition to the rotation device, we have also developed a low-cost neutron detector utilizing water Cherenkov radiation. In the presentation, we will introduce this newly developed a rotation device and demonstrate its nuclear material detection capabilities. The measurement system consists of a rotation device and a water Cherenkov detector for a neutron detector. The measurement object is a polyethylene container containing 7 g of Pu-239. As a result of the experiment, we confirmed the successful detection of nuclear material using our device. The system is compact, transportable, and significantly less expensive than traditional methods, making it a promising solution for nuclear security applications.
field of view gamma-ray imaging method北山 佳治; 野上 光博*; 人見 啓太朗*
no journal, ,
In the present study, we devised a new gamma-ray imaging technique (Three-Dimentional Shadow Method: TDSM) that uses three-dimensional shadows of gamma rays. This technique is based on the fact that the three-dimensional shading of gamma-ray flux, which is uniquely determined by the direction of gamma-ray irradiation, is generated by randomly arranging shields in space. In this study, we developed a new prototype gamma-ray imager (Coded Cube Camera for Gamma-ray: C3G) and performed 4 gamma-ray imaging experiments targeting a 
Cs source. C3G is a gamma-ray imager designed to apply TDSM, consisting of 8 GAGG (Ce) scintillator cubes, 18 lead cubes, and one empty cube randomly arranged in a Rubik's cube configuration. The size of each cube is 10 mm 
10 mm 10 mm; the entire C3G is 86 mm 86 mm 86 mm and weighs about 600 g. The experiments were conducted indoors and outdoors under the condition that the 10 MBq Cs source was placed at a 3 m from the C3G. As a result, it was experimentally confirmed that 4 imaging could be performed by the C3G with an angular resolution of approximately 10 degrees. This result suggests that the performance of our proposed method is equivalent to or better than that of the existing imaging methods. Further development of this technique is expected to significantly contribute to decommissioning, decontamination, nuclear medicine, astronomy, etc.
藤 健太郎; 中村 龍也; 坂佐井 馨; 山岸 秀志*
no journal, ,
二次元中性子検出器システム用の光信号伝送機器を開発した。本機器は、測定室に設置された検出器ヘッドとデータ収集室に設置されたデータ収集装置間の長距離信号伝送に使用される。検出器模擬信号として、時間間隔を変化させたダブルパルス、および周波数の異なる連続パルスを用いて開発した機器の試験を行った。その結果、本機器は1.3MHz以上の計数率直線性と0.4マイクロ秒以下のパルスペア分解能で2次元中性子データを伝送できることがわかった。光ファイバを用いた信号伝送の小型、軽量、低伝送損失、電気的ノイズへの耐性といった特徴は、大規模な実験施設での長距離信号伝送に有用である。
中村 龍也; 藤 健太郎; 鬼柳 亮嗣; 大原 高志; 細谷 孝明; 戸邊 雅弘; 菱沼 行男*; 海老根 守澄; 坂佐井 馨
no journal, ,
J-PARC物質・生命科学実験施設に設置されたSENJU中性子回折計用の検出器の高度化を進めている。高度化計画には、(1)追加用薄型検出器、(2)交換用高効率検出器、(3)真空散乱装置下の大面積検出器、(4)バンク設置用大面積検出器、が含まれ、そのうち(1)、(2)ではオリジナル検出器と比較して、効率を1.5倍、厚さを50-60%に改善し、それぞれ4台、6台を製作し実機として装置装填した。(3)に関しては、オリジナル検出器の4倍の有感面積(51512mm)をもつ検出器を開発し、波長シフトファイバーの両端から発光を読み出す工夫を施すこと計数均一性5-9%の良好な性能を確保している。発表ではこれらの検出器の高度化計画や現状について報告する。
森下 祐樹; 佐川 直貴; 藤澤 真; 黒澤 俊介*; 笹野 理*; 林 真照*; 田中 浩基*
no journal, ,
この研究では、電子増倍電荷結合素子(EMCCD)カメラを使用して開発された高解像度アルファ イメージャに対するさまざまな種類の放射線の影響を報告する。このイメージャは元々、ベータ粒子、ガンマ線、中性子などの他の種類の放射線も存在する廃止措置現場でPu酸化物粒子を可視化するために設計された。研究の目的は、これらの放射線がイメージャに及ぼす影響を確認し、アルファ粒子と他の放射線を区別する方法を開発することである。アルファ粒子、ベータ粒子、ガンマ線、中性子の測定を行った。識別方法は画像分布の特性に基づいており、画像値を2値化し、ガウスフィルターを適用してアルファ粒子スポットの数をカウントした。この結果は、強度の違いを利用してアルファ線とガンマ線(中性子)を区別できることを示している。この研究は、廃炉現場における放射線検出技術の開発に重要な情報を提供する。
森下 祐樹; 樋口 幹雄*; 金子 純一*; 北川 裕一*; 明渡 純*; 相馬 貢*; 松井 浩明*
no journal, ,
本稿では、福島第一原子力発電所等の廃炉現場における入退室管理モニターに使用される、手足のアルファ粒子の分布を詳細に計測できる広域画像検出器の開発について説明する。検出器は市販のZnS(Ag)シンチレーターと電子増倍CCDカメラを使用して開発された。数種類の放射線源を測定して検出器の有効性を評価した結果、極めて短時間でアルファ線の位置を検出でき、最大11Bq/cm
の汚染レベルを可視化できることがわかった。検出器の視野も確認し、手と靴底の大部分をカバーできる視野があることを確認した。この検出器は体内への取り込み防止や除染に役立つことが期待される。
森下 祐樹; 北山 佳治
no journal, ,
この論文では、パルス形状弁別技術を使用してアルファ線、ベータ線、ガンマ線を区別できるホスウィッチ検出器の開発について説明している。検出器には、アルファ粒子とベータ粒子を検出するためのスチルベン シンチレーターと、ガンマ線を検出するためのGAGGシンチレーターの2層のシンチレーターがある。この研究は、ホスウィッチ検出器からのデータを使用して、機械学習技術を放射線測定に適用することを目的としている。K-最近傍アルゴリズムを使用して、さまざまな種類の放射線を分類した。結果は、近傍数を増やすと精度が向上することを示し、放射線分類には値20が選択された。この研究は、効率的かつ自動的なアルファ線、ベータ線、ガンマ線の識別と放射性核種の同定における機械学習の有効性を実証しており、放射線の経験がほとんどない作業員が現場で作業するのに役立つ。