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坂佐井 馨; 中村 龍也; 藤 健太郎
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Heガスを使用せず、かつ大面積のタイリングカバーが可能な位置敏感型中性子検出器の1つとしてホウ素塗布型ストロー検出器があり、J-PARC MLFの中性子散乱実験装置への適用が期待できる。今回、その検出器特性についてCf線源等を用いて試験した。試験した検出器は直径1インチのアルミニウム製円筒型筐体(長さ約1m)7本から構成され、その中に直径7.5mmの銅製円筒型筐体が7本組み込まれている。銅製筐体の内面には厚さ1ミクロンの炭化ホウ素が塗布され、中心にはニクロム線が張られており、この1本1本が中性子検出器として動作するものである。Cf線源を用いて本検出器の中性子感度を測定したところ、熱中性子で15%であった。また、Co-60線源にてガンマ線感度を測定したところ、1E-6程度であった。
坂佐井 馨; 藤 健太郎; 中村 龍也
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これまで中性子検出器の有感ガスとして使用されてきたHeガスは、2001年の米国同時多発テロに起因するその供給不足が顕在化して以来、その価格は依然として高止まり状態にある。このため、従来のように多くの位置敏感型He検出器を多数配置する分光器の建設は現実的ではない。このため、J-PARC MLFでも、次世代の実験装置あるいはTS-2の実験装置用検出器としてホウ素を使用した検出器を検討している。今回、その候補の1つとしてホウ素塗布型ストロー検出器の特性をCf線源やガンマ線源を用いて評価した。評価したのはそれぞれに直径7.5mmのストロー検出器を7本内包する直径1インチの検出器を7本配置したパネル型検出器である。その結果、本パネル型検出器の中性子検出効率は熱中性子にて15%程度、ガンマ線感度はガンマ線エネルギー1.25MeVにて2
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程度であった。発表では実験の詳細な結果及びMCNPやPHITSを用いたモンテカルロシミュレーション結果についても報告する。
坂佐井 馨; 中村 龍也; 藤 健太郎
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J-PARC物質生命科学実験施設(MLF)の共用ビームライン等で利用できる位置敏感型中性子検出器のオプションの1つとしてホウ素塗布型ストロー検出器を検討している。今回そのTOF特性を確認するためMLFにてビーム実験や中性子散乱実験等を行った。ビーム実験で得られたスペクトルはBL10の中性子スペクトルを反映したものになっており、軸方向の半値幅は約1.3cmであった。ニッケルを用いた散乱実験では、ニッケルの回折ピークが明瞭に観察できた。
坂佐井 馨; 中村 龍也; 藤 健太郎
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J-PARC物質生命科学実験施設(MLF)の共用ビームライン等で利用できる位置敏感型中性子検出器の1つとしてホウ素塗布型パネル検出器を検討している。今回、J-PARC MLFのBL10にてパルス中性子によるビーム実験や中性子散乱実験を行った。実験ではHe検出器との比較を行うと共に、極めて良好な位置直線性、少なくとも40kcpsまでの計数率等を確認した。また、Niロッドを用いた中性子散乱実験を行い、その回折ピークが明瞭に確認できた。発表では実験の詳細な結果及びPHITSを用いたモンテカルロシミュレーションの結果について報告する。
坂佐井 馨; 中村 龍也; 藤 健太郎
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中性子散乱実験用中性子検出器としてこれまでの位置敏感型He検出器にとって代わる検出器としてホウ素塗布型検出器が注目されている。その中でも以前からHe代替検出器として開発されてきたものにストロー型検出器がある。これは米国Proportional Technology社によって開発されたもので、ESSではLOKIという中性子小角散乱実験装置に採用される予定である。一方、J-PARC物質生命科学実験施設でもその共用ビームラインの新たな中性子検出器の1つとしてホウ素塗布型検出器を検討している。今回、ホウ素塗布型ストロー検出器の検出特性についてCf線源やMLFのビームライン等を用いて測定すると共に、PHITSによるシミュレーション計算を行ったので報告する。
坂佐井 馨; 中村 龍也; 藤 健太郎
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J-PARC物質生命科学実験施設(MLF)の共用ビームライン等で利用できる位置敏感型中性子検出器の1つとしてホウ素塗布型パネル検出器を検討している。今回、J-PARC MLFのBL10にてパルス中性子によるビーム実験やPHITSを用いたモンテカルロシミュレーションを行った。30cm以上の良好な出力直線性や40kcps程度の計数率を確認するとともに、PHITSによる計算では検出効率、吸収効率、及び変換効率の中性子波長依存性を計算した。計算結果からは、ストロー検出器の検出効率は熱中性子で18%、波長が12オングストロームと長くなっても60%を超えないことが示され、本検出器は単層ではなく複層での使用の有効性が示唆された。一方、変換効率(中性子検出効率と中性子吸収効率の比)はほぼ全ての波長で一定で80%程度であることもわかった。