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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

Neutron storage characteristics of CaBPO$$_{5}$$:Ce$$^{3+}$$ based phosphors

坂佐井 馨; 片桐 政樹; 松林 政仁; 中村 龍也; 近藤 泰洋*

IEEE Transactions on Nuclear Science, 51(4), p.1712 - 1716, 2004/08

https://doi.org/10.1109/TNS.2004.832287
 被引用回数：9 パーセンタイル：52.68(Engineering, Electrical & Electronic)

CaBPO$$_{5}$$:Ce$$^{3+}$$系蛍光体の輝尽性蛍光体としての中性子ストレージ特性を調べた。CaBPO$$_{5}$$:Ce$$^{3+}$$は中性子照射によってわずかに輝尽性蛍光を示した。一方、CaF$$_{2}$$をCaBPO$$_{5}$$:Ce$$^{3+}$$に添加すると、輝尽性蛍光が飛躍的に増大することを見いだした。これは、CaF$$_{2}$$添加によって電子トラップセンターの数が増大したためと考えられる。CaBPO$$_{5}$$:Ce$$^{3+}$$とCaF$$_{2}$$をモル比で1:1に製作した蛍光体の場合、輝尽性蛍光量の増大量は20倍以上であった。また、本蛍光体の単位中性子束あたりの輝尽性蛍光量は中性子エネルギーの-0.5乗に比例していることも確認された。さらに、本蛍光体は中性子照射量にも比例しており、中性子イメージング用輝尽性蛍光体として極めて有望である。

論文

中性子イメージング用新輝尽性蛍光体

坂佐井 馨; 片桐 政樹; 松林 政仁; 中村 龍也; 近藤 泰洋*

放射線, 29(4), p.189 - 197, 2003/10

http://ci.nii.ac.jp/naid/10012127833

中性子イメージング用新輝尽性蛍光体として、ホウ素を母体に含んだ軽元素からなるSrBPO$$_{5}$$:Eu$$^{2+}$$及びSrBPO$$_{5}$$:Ce$$^{3+}$$蛍光体について報告した。両蛍光体は中性子照射により、それぞれ約390nm及び340nmにピークを持つ輝尽性蛍光を発することを確認した。また、輝尽性蛍光出力は中性子エネルギーの-0.5乗に比例し、それが中性子とホウ素の核反応によるものであることもわかった。また、実際に実現可能な光子収集効率として20%を仮定すると、量子検出効率は40%程度となり、IPのそれより上回る可能性もある。市販の中性子IPに比べると中性子感度は低いものの、$$gamma$$線感度と中性子感度の比はこれらの蛍光体の方が1桁優れており、したがって、これらは$$gamma$$線が混在する場で使用可能な新しい中性子IPの材料となる可能性を秘めた蛍光体であると言える。

論文

イメージングプレートの輝尽発光特性に関する理論解析

岸本 牧; 中村 龍也; 藤 健太郎; 坂佐井 馨; 片桐 政樹; 高橋 浩之*; 中澤 正治*

日本原子力学会誌, 43(2), p.168 - 181, 2001/02

https://doi.org/10.3327/jaesj.43.168
 被引用回数：1 パーセンタイル：12.01(Nuclear Science & Technology)

イメージングプレート(IP)の輝尽性発光現象に関する理論モデルを構築するために、$$alpha$$線を使ってIPの輝尽発光特性を実験的に調べた。その結果輝尽性強度は$$alpha$$線照射線量に比例しておらず、それが$$alpha$$線によって生じたIP中のF中心電子やEu$$^{2+}$$による捕獲正孔の一部が、後から生じた電子や正孔と再結合損失を起こすためであるらしいことを示した。次に励起レーザー照射に伴う輝尽蛍光体内での正孔数、伝導帯電指数、F中心電子数の時間変化に関する理論モデル式を構築した。最後にフェーディング特性に関する詳細な実験を行い、フェーディング現象が$$alpha$$線照射による大量の不安定F(Br$$^{-}$$)中心生成とその数の揺らぎによって生じるらしいことがわかった。

論文

イメージング・プレート・システムで何ができるのか; ラジオルミノグラフィー事始

柴部 禎巳

Pure Chemicals Daiichi, 22(3), p.74 - 76, 1991/12

イメージング・プレートは、BaFBr:Eu$$^{2+}$$を輝尽性蛍光体とする放射線計測用のあたらしい二次元センサである。これは、従来のX線フィルムにかわりうるもので、現像・定着処理を必要とせず、レーザ・ビームでスキャンすることにより、直接デジタルの形で画像データを入手できるものである。このイメージング・プレート・システムは、X線フィルム法とくらべて、高感度であること、計測が短時間でできること、画像の定量解析ができる、などの特徴をもつ。そのため、分子生物学、生物物理学、薬物動態学などさまざまな分野で有効に利用されている。ここでは、このシステムの各分野での利用状況を紹介し、あわせて利用上の問題点の指摘をおこなった。

口頭

広領域中性子測定のためのSrBPO$$_{5}$$:Eu$$^{2+}$$輝尽性蛍光体の特性

坂佐井 馨; 藤 健太郎; 中村 龍也; 落合 謙太郎; 今野 力

no journal, , 

SrBPO$$_{5}$$:Eu$$^{2+}$$輝尽性蛍光体を広領域中性子測定に応用するため、14MeV中性子照射を行った。照射したサンプルはSrBPO$$_{5}$$:Eu$$^{2+}$$輝尽性蛍光体にLi$$_{2}$$B$$_{4}$$O$$_{7}$$及びポリエチレンを混合したものである。Li$$_{2}$$B$$_{4}$$O$$_{7}$$とポリエチレンはそれぞれ熱中性子及び高速中性子の感度を増大させるためである。ポリエチレン量を最適化するため、SrBPO$$_{5}$$:Eu$$^{2+}$$輝尽性蛍光体とLi$$_{2}$$B$$_{4}$$O$$_{7}$$のモル比を一定にし、ポリエチレン量を変化させたサンプルを製作し、これを照射した結果、14MeV高速中性子に最適な混合比はポリエチレンを含まない場合であることがわかった。

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