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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。
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では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ストロー検出器を検討している。Cf線源やMLFのビームラインを用いてこれまでに得られた検出特性、及びPHITSを用いたモンテカロシミュレーション計算結果について報告する。ストロー検出器は直径7.5mmの銅管の内側に1
m厚のB
Cを塗布し芯線に20mのニクロム線を張った位置敏感型
B比例計数管である。電離ガスには0.7気圧のAr-CO
ガスを用いている。試験したのは本ストロー検出器が7本組み込まれた直径1インチのTube型検出器が7本配置されたパネル型検出器である。特性試験の結果、Tube型検出器の中性子検出効率は15.5%、ガンマ線感度は2.6
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であった。一方、シミュレーションによると検出効率は約18%となり、ほぼ実験値と一致した。また、中性子の波長を変えてもトリガー効率(検出効率と吸収効率の比)は80%と一定で、これはBCに吸収された中性子のうち、80%が中性子として認識されていることを意味している。MLF BL10でNi rodの中性子散乱実験を行ったところ、Ni(111)などの回折ピークが明瞭に測定でき、感度は低いものの、中性子散乱用検出器として使用可能であることがわかった。
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。