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報告書

耐放射線性ダイヤモンド半導体撮像素子の開発(委託研究); 令和元年度英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業

廃炉環境国際共同研究センター; 産業技術総合研究所*

JAEA-Review 2020-027, 27 Pages, 2021/01

JAEA-Review-2020-027.pdf:2.98MB

日本原子力研究開発機構(JAEA)廃炉環境国際共同研究センター(CLADS)では、令和元年度英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業(以下、「本事業」という)を実施している。本事業は、東京電力ホールディングス福島第一原子力発電所の廃炉等をはじめとした原子力分野の課題解決に貢献するため、国内外の英知を結集し、様々な分野の知見や経験を、従前の機関や分野の壁を越えて緊密に融合・連携させた基礎的・基盤的研究及び人材育成を推進することを目的としている。平成30年度の新規採択課題から実施主体を文部科学省からJAEAに移行することで、JAEAとアカデミアとの連携を強化し、廃炉に資する中長期的な研究開発・人材育成をより安定的かつ継続的に実施する体制を構築した。本研究は、研究課題のうち、「耐放射線性ダイヤモンド半導体撮像素子の開発」の令和元年度の研究成果について取りまとめたものである。本研究は極めて高い耐放射線性が確認されているダイヤモンド半導体素子を利用して、耐放射線性可視光固体撮像素子の実現を目標として研究開発を行うものである。開発目標として、ダイヤモンド金属半導体電界効果トランジスタ(MESFET)をベースとして電荷結合素子(CCD)の基本動作となる電荷転送動作を確認する。また、ダイヤモンド固体撮像素子が可視光における感度を得るために、中性不純物準位を用いた革新的ダイヤモンドフォトダイオードを試作し評価を行う。

論文

Reliability estimation of neutron resonance thermometry using tantalum and tungsten

甲斐 哲也; 廣井 孝介; Su, Y.; 篠原 武尚; Parker, J. D.*; 松本 吉弘*; 林田 洋寿*; 瀬川 麻里子; 中谷 健; 及川 健一; et al.

Physics Procedia, 88, p.306 - 313, 2017/06

 被引用回数:3 パーセンタイル:88.78

Neutron resonance thermometry, which measures material temperature by analyzing the Doppler broadening of a neutron resonance peak, is one of the applications of energy-resolved neutron imaging at RADEN of J-PARC. Although this technique is promising, advantages and disadvantages have not been discussed in practical applications. The authors measured neutron transmission rates of tantalum and tungsten foils in a heater chamber up to 300 degrees Celsius at RADEN. The energy-dependent neutron transmission rates with different statistics were obtained after the measurements by selecting arbitrary measuring intervals from one measurement, and the temperatures of the foils were estimated from those transmission rates with different statistics. The reliability of the neutron resonance thermometry with statistical accuracy, irradiation time and spatial resolution are discussed.

論文

Determination of detection efficiency curves of HPGe detectors on radioactivity measurement of volume samples

三枝 純; 川崎 克也; 三原 明; 伊藤 光雄; 吉田 真

Applied Radiation and Isotopes, 61(6), p.1383 - 1390, 2004/12

 被引用回数:27 パーセンタイル:85.48(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

$$gamma$$線スペクトロメトリ法により体積試料の放射能測定を行う際、各試料に固有の効率曲線が必要となる。環境試料の放射能測定や緊急時の試料測定においては、100keV以下の低エネルギー$$gamma$$線を放出する核種の評価が重要となる。ここでは、代表点法を用いて体積試料に対するHPGe検出器の効率を評価するとともに、低エネルギー$$gamma$$線に対する効率曲線を評価するうえで重要な補正因子となる自己吸収効果について詳細に検討した。また、代表点法を種々環境試料の測定に適用し実務へ活用するうえでの基礎データとした。

論文

CCDカメラによる軟X線発光分光

佐々木 貞吉; 中岸 信彦*

表面科学, 22(10), p.43 - 50, 2001/10

装置の小型化,検出効率の向上,時分割測定の可能性などを目指し、軟X線用CCD検出器を搭載した装置(ローランド円半径1m,エネルギー分解能500~1500,エネルギー範囲60~1500eV)を製作し、性能を評価した。試料から入射スリットまでの距離が13cmであったにもかかわらず金属,酸化物,グラファイト,Si半導体などからの軟X線発光について、3~30分計測でS/Nの良好なスペクトルを取得できた。Si単結晶については、Ar照射した試料のSi L$$_{2,3}$$スペクトルを測定・解析し、結晶性のキャラクタリゼーションに応用できることを示した。

論文

Evaluation of peak-to-total ratio for germanium detectors

渡辺 鐶*; 大井 義弘; 滝 光成; 川崎 克也; 吉田 真

Applied Radiation and Isotopes, 50(6), p.1057 - 1061, 1999/00

 被引用回数:6 パーセンタイル:46.57(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

ゲルマニウム検出器を用いた$$gamma$$線スペクトロメトリーにおいて重要な因子であるピーク・トータル比について検討を行い、ピーク・トータル比を与える式を提案した。この式は$$gamma$$線の相互作用で単一過程を表す項と多重過程を表す項からなり、式中のパラメータは光子エネルギーの関数として実験的に決定された。この式を用いることにより、ゲルマニウム検出器に対するピーク・トータル比を、0.3~3MeVの光子エネルギーにおいて数%以内の精度で与えることができた。

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