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論文

Development of a neutron-imaging detector based on pulse-height correlation between two superconducting tunnel junctions on a Li$$_{2}$$B$$_{4}$$O$$_{7}$$ 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

https://doi.org/10.1016/j.nima.2005.12.131
 被引用回数：13 パーセンタイル：65.77(Instruments & Instrumentation)

Li$$_{2}$$B$$_{4}$$O$$_{7}$$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$$^{6}$$Liあるいは$$^{10}$$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$$mu$$mの位置分解能、数$$mu$$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。

論文

Energy losses of MeV B clusters in solids

鳴海 一雅; 中嶋 薫*; 木村 健二*; 万波 通彦*; 齋藤 勇一; 山本 春也; 青木 康; 楢本 洋

Materials Chemistry and Physics, 54(1-3), p.229 - 233, 1998/00

https://doi.org/10.1016/S0254-0584(98)00031-5
 被引用回数：1 パーセンタイル：8.21(Materials Science, Multidisciplinary)

高速クラスターイオンを固体に照射すると、非常に狭い領域に高密度の物質及びエネルギーを付与できるため、単原子イオンを照射する場合とは異なった効果が期待される。膜厚が2-17$$mu$$g/cm$$^{2}$$の炭素薄膜を透過した0.8MeV/atomのB$$_{2+}$$,B$$_{3+}$$,B$$_{4+}$$イオンのエネルギースペクトルを半導体検出器で測定し、2つのクラスター照射効果を観測した。まず、クラスターを構成する原子1個当たりの平均のエネルギー損失と0.8MeVのB$$^{+}$$イオンのエネルギー損失との比の膜厚依存は、薄い膜厚で1より大きくなり、膜厚が厚くなると1に近づくことがわかった。このことは、クラスターに対する阻止能が単原子イオンに対する阻止能を単に積算したものではないことを示している。また、測定に用いた半導体検出器の出力において、パルス波高欠損が観測された。これは、クラスターの持つ高いLETによって半導体中に高密度の電子・正孔プラズマが生成されたため、単原子イオンの場合よりも電子・正孔対の再結合の確率が高くなり、見かけの出力が小さくなったことによる。

論文

Phoswich detectors combining doubly or triply ZnS(Ag), NE102A, BGO and/or NaI(Tl) scintillators for simultaneous counting of $$alpha$$, $$beta$$ and $$gamma$$ rays

臼田 重和; 阿部 仁; 三原 明

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 340, p.540 - 545, 1994/00

https://doi.org/10.1016/0168-9002(94)90135-X
 被引用回数：26 パーセンタイル：87.85(Instruments & Instrumentation)

$$alpha$$、$$beta$$及び$$gamma$$線を同時に計測するためのホスウィッチ検出器を開発した。即ち、$$alpha$$及び$$beta$$($$gamma$$)線計測用ZnS(Ag)/Au Mylar/NE102A、ZnS(Ag)/Au Mylar/BGO及びZnS(Ag)/NaI(Tl)並びに$$alpha$$、$$beta$$及び$$gamma$$線計測用ZnS(Ag)/Au Mylar/NE102A/BGO及びZnS(Ag)/NE102A/NaI(Tl)ホスウィッチである。これらは$$alpha$$線計測用のZnS(Ag)薄膜、ZnS(Ag)と立上り時間が異なる$$beta$$及び$$gamma$$線計測用シンチレータを2重または3重に組合せたものである。Au Mylar(金マイラー蒸着膜)は、必要に応じ、光学的NDフィルターとしてZnS(Ag)からの蛍光透過度を低下させるため使用し、それぞれのシンチレータの波高がダイナミックレンジ内に納るように調整した。開発されたホスウィッチの特性を波形弁別法で調べたところ、各放射線について優れた分解能を示すとともに、テイリングも少なかった。

論文

Feasibility study of silicon surface barrier detector as charged particle identifier

神野 郁夫

Journal of Nuclear Science and Technology, 28(11), p.1061 - 1064, 1991/11

https://doi.org/10.3327/jnst.28.1061

これまで、シリコン表面障壁型半導体検出器(SSB)の残余損失は、(1)重イオンによって生成されたプラズマ柱が誘電体の性質を持つことから理論的に導出できること、(2)この誘電体効果モデルにより残余損失の実験結果が明瞭に説明できること、及び(3)誘電体効果モデルの遮蔽係数がほぼ電子・正孔対密度に比例することを報告して来た。本論文では、SSBを用いた測定において、重イオンのエネルギーのより正確な導出法、SSB内の重イオンの飛程の導出法、及び粒子識別法の提案を行う。この方法で求めた重イオンのエネルギーと飛程は、計算で得られたそれらの値と良い一致を示した。エネルギーと飛程とから陽子数、質量数を求める方法を確立することにより、SSBを荷重粒子識別検出器として用い得る可能性があめる。

論文

Incident angle dependence of residual defect in silicon surface barrier detector

神野 郁夫; 池添 博; 大槻 勤*; 林 修平*; 金沢 哲*; 木村 逸郎*

Journal of Nuclear Science and Technology, 28(6), p.582 - 584, 1991/06

https://doi.org/10.3327/jnst.28.582

シリコン表面障壁型半導体検出器(SSB)の残余損失について、101.7MeVおよび133.9MeVの$$^{58}$$Niイオン、129.8MeVの$$^{127}$$Iイオンを用いて実験を行った。133.9MeVの$$^{58}$$Niイオンについては、SSBへの入射角度を0、30、45、60度と変化させて、残余損失の入射角度依存性を研究した。使用したSSBの比抵抗は、362$$Omega$$cm、1500$$Omega$$cmおよび2100$$Omega$$cmであった。実験結果は、誘電体効果モデルで解析された。($$^{127}$$Iおよび101.7MeVの$$^{58}$$Niイオンについては、入射角度0度のみ測定した)解析の結果、角度を持って入射したイオンの場合、プラズマ柱の長さが射影された長さ、プラズマ柱内部の電子・正孔対密度が余弦の逆数倍された密度を見做すことにより、よく理解されることがわかった。

論文

Candidate for residual defect in silicon surface barrier detector

神野 郁夫

Journal of Nuclear Science and Technology, 28(2), p.87 - 94, 1991/02

https://doi.org/10.3327/jnst.28.87

シリコン表面障壁型半導体検出器における残余損失を理論的に研究した。電荷収集過程モデルの応用により、残余損失が再結合による損失ではなく、他に原因があることがわかった。残余損失は、誘電体の性質をもつプラズマ柱内部の電子および正孔の動きによって誘起される電荷量が不十分であることによって引き起こされる。電荷収集率を空乏層の厚さ、プラズマ柱の長さおよび検出器の抵抗値の関数として示している。

報告書

プラズマ計測用高計数率波高分析システムの開発

的場 徹; 小川 俊英; 川島 寿人; 木村 豊秋

JAERI-M 83-162, 25 Pages, 1983/10

JAERI-M-83-162.pdf:0.78MB

プラズマ計測の方法として重要なパルス波高分析法について、特にトカマクブラスマを主要な対象とする新しい形式の波高分析システムを試作開発した。主たる開発目標は「トカマクプラズマの1放電でX線等のスペクトルの時間変化を測定でき、将来実時間的な使用が可能なこと」であり、試作品はCAMAC規格の高計数率型4チャンネル波高分析器としてまとめた。JFT-2プラズマを使用して軟X線スペクトルを試験的に測定した結果、当初計画した通りの性能を確認することかでき今後の実用機製作の足がかりを得ることができた。

口頭

太陽電池の重イオン検出器としての応答

浅井 雅人; 石橋 優一*; 庭瀬 暁隆*; 牧井 宏之; 伊藤 由太; 佐藤 哲也; 塚田 和明; 坂口 聡志*; 森田 浩介*; 渡辺 裕*; et al.

no journal, , 

発電用の太陽電池はダイオード特性を持つため、放射線検出器、特に高エネルギー重イオン検出器として利用されている。本研究では太陽電池を核分裂片測定に利用することを想定し、様々な種類・エネルギーの重イオンを太陽電池に入射し、その検出器としての応答(エネルギー分解能,波高欠損)を測定した。

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