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論文

SrBPO$$_{5}$$:Eu$$^{2+}$$ storage phosphors for wide-range neutron detection

坂佐井 馨; 藤 健太郎; 中村 龍也; 落合 謙太郎; 今野 力

Proceedings of 2014 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference; 21st International Symposium on Room-Temperature Semiconductor X-ray and $$gamma$$-ray detectors (NSS/MIC 2014), Vol.3 , p.1834 - 1839, 2016/05

https://doi.org/10.1109/NSSMIC.2014.7431192

SrBPO$$_{5}$$:Eu$$^{2+}$$輝尽性蛍光体を広領域の中性子検出に応用するため、本輝尽性蛍光体にLi$$_{2}$$B$$_{4}$$O$$_{7}$$とポリエチレンを混合したサンプルを製作し、FNSにて14MeV中性子照射実験を行ったところ、ポリエチレンを含まない場合が最も輝尽性蛍光強度が大きくなり、モンテカルロ計算及び理論式によるエネルギー付与計算結果と一致した。これは、本サンプルのような酸素原子の割合が高い媒体においては、高速中性子照射の場合、高速中性子と酸素の反応O(n,$$alpha$$)等によるアルファ粒子のエネルギー付与が大きくなるためであることがわかった。また、低速・中速中性子エネルギー範囲においては、$$^{10}$$B(n,$$alpha$$)や$$^{6}$$Li(n,$$alpha$$)の中性子捕獲反応がエネルギー付与に支配的であることがわかった。さらに相対論による$$^{7}$$Li粒子やアルファ粒子の付与エネルギーは高速中性子との反応の場合、一定の値ではなく、ある幅を持った一様分布になるが、高いエネルギー中性子との反応の場合、アルファ粒子や$$^{7}$$Li粒子がサンプルから飛び出してその全エネルギーを付与しない場合が多くなることもわかった。

論文

Evaluation of light transport property in alternative He-3 neutron detectors using ceramic scintillators by a ray-tracing simulation

大図 章; 高瀬 操*; 倉田 典孝*; 小林 希望*; 飛田 浩; 春山 満夫; 呉田 昌俊; 中村 龍也; 鈴木 浩幸; 藤 健太郎; et al.

Proceedings of 2014 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference; 21st International Symposium on Room-Temperature Semiconductor X-ray and $$gamma$$-ray detectors (NSS/MIC 2014), 5 Pages, 2014/00

https://doi.org/10.1109/NSSMIC.2014.7431175

日本原子力研究開発機構では、セラミックシンチレータを用いたヘリウム3代替中性子検出器を開発している。その検出器は、矩形のアルミニウム管とその内側に設置された光反射シート、その内部に対角線状に設置されたガラス板に焼結されたセラミックシンチレータシート、及びアルミニウム管の両端に設置された光電子増倍管で構成される。検出器の中性子検出効率は、内部のシンチレータ光の伝搬特性に影響を受けるため、シンチレータ表面及びガラス面から検出器内部を通過するシンチレータ光の伝搬特性を光線追跡シミュレーションで調査した。そのシミュレーション結果を実験結果と比較して報告する。

論文

A Time-of-flight neutron imaging detector using ZnS/$$^{6}$$LiF scintillator and wavelength shifting fibers with high spatial resolution and with low gamma-ray sensitivity

中村 龍也; 藤 健太郎; 川崎 卓郎; 本田 克徳; 美留町 厚; 海老根 守澄; 坂佐井 馨; 曽山 和彦; 片桐 政樹*

Proceedings of 2014 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference; 21st International Symposium on Room-Temperature Semiconductor X-ray and $$gamma$$-ray detectors (NSS/MIC 2014), p.1751 - 1753, 2014/00

https://doi.org/10.1109/NSSMIC.2014.7431170

飛行時間型中性子イメージングのための高位置分解能、低$$gamma$$線感度である2次元シンチレータ検出器を開発した。検出器はZnSシンチレータ,波長シフトファイバ,光学拡大素子から構成される。開発した検出器は100ミクロン以下の高位置分解能、10$$^{-7}$$以下の低$$gamma$$線感度を実現した。発表ではJ-PARC/MLFでの飛行時間型の中性子イメージング性能の実証結果も報告する。

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