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論文

有機液体シンチレータと$$^{6}$$Liガラスシンチレータを組み合わせた広帯域エネルギー対応中性子検出器

Kim, E.; 遠藤 章; 山口 恭弘; 吉澤 道夫; 中村 尚司*; Rasolonjatovo, D. R. D.*

日本原子力学会和文論文誌, 1(3), p.317 - 319, 2002/09

大強度陽子加速器施設の主な被ばく源による中性子の線量評価は、放射線安全管理上重要である。現在、中性子モニタリングではレムカウンタがよく用いられているが、レムカウンタは10MeV以上の中性子に対しては、感度が著しく低下する。そのため、より広いエネルギー領域において十分な感度を持つ中性子モニタの開発は不可欠である。本研究では、$$^{6}$$Liガラスシンチレータと有機液体シンチレータを組みあわせ、低エネルギーから100MeVまで線量測定可能な中性子検出器を考案し、設計した。そして、製作した検出器の応答特性を評価したので、これについて報告する。

論文

Development of SCINFUL-CG code to calculate response function of hybrid neutron detectors using scintillators

Kim, E.; 遠藤 章; 山口 恭弘

Journal of Nuclear Science and Technology, 39(Suppl.2), p.693 - 696, 2002/08

大強度・高エネルギー陽子加速器施設では、熱エネルギー~数100MeVの連続スペクトルを持つ中性子に対する線量評価が重要である。本研究では、シンチレータ型広帯域用中性子モニタを開発するために、シンチレータの応答関数計算コードであるSCINFULコードに、検出器形状機能を追加して、任意の形状を持つシンチレータの応答関数計算用SCINFUL-CGコードを開発した。今回はSCINFUL-CGの改良内容及びSCINFUL-CGを用いた検出器の設計計算により製作した新型中性子検出器について発表する。

論文

Design of neutron monitor for wide energy range from thermal to 100MeV

Kim, E.; 遠藤 章; 山口 恭弘; 吉澤 道夫; 中村 尚司*; 潮見 大志*

Proceedings of 10th International Congress of the International Radiation Protection Association (IRPA-10) (CD-ROM), 6 Pages, 2000/05

大強度高エネルギー陽子加速器を利用した基礎科学研究、原子力開発が幅広く展開されようとしている。このような加速器施設では、熱~数100MeVの連続エネルギースペクトルを持つ透過力の強い中性子の線量評価が重要である。現在、中性子モニタにはレムカウンタがよく用いられるがレムカウンタは十数MeVまでしか感度がなく、また数eV$$sim$$keVの領域では実効線量に対して過大評価を与える。そこで、以上の問題点を改善するため、有機液体シンチレータを用いて熱~100MeVまで線量評価可能な中性子モニタ開発に着手した。今回はSCINFULとCECILを用いてBC501Aシンチレータの応答関数とこれを線量に変換するスペクトル荷重関数(G関数)を計算した結果について報告する。

報告書

The JT-60U 2.45MeV neutron time-of-flight spectrometer

Hoek, M.; 西谷 健夫; 高橋 浩之*; 中澤 正治*; Elevant, T.*; 柴田 泰成

JAERI-Research 99-062, p.28 - 0, 1999/11

JAERI-Research-99-062.pdf:1.51MB

JT-60Uにおける中性子エネルギースペクトル測定を目的として、2.45MeV中性子用の飛行時間スペクトロメータを設計・製作した。2つの高速プラスチックシンチレータ検出器を等飛行時間球面に沿って配置することにより、幾何学的な飛行時間誤差を最小にした。ここでは等飛行時間球面の半径を1mとした。本報告では、スペクトロメータの原理、プラスチックシンチレータ検出器のエネルギー較正法、大面積プラスチックシンチレータ検出器のタイミングテストについて紹介する。また14MeV中性子を用いて本スペクトロメータシステムの試験を行い、応答関数がガウス型であること、及び検出効率とエネルギー分解能がモンテカルロ計算とよく一致することを確認した。

論文

Measurements of the response function and the detection efficiency of an NE213 scintillator for neutrons between 20 and 65 MeV

明午 伸一郎

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 401, p.365 - 378, 1997/00

 被引用回数:57 パーセンタイル:95.8(Instruments & Instrumentation)

7Li(p,n)反応から生成する25,30及び65MeV準単色中性子を用いてNE213の検出効率と応答関数を測定し、SCINFUL及びCECILコードによる計算値との比較を行った。その結果、SCINFULによる検出効率の計算値は実験値と実験誤差内で一致したが、CECILによる計算値は実験値に比べ20%大きくなることがわかった。この原因は、SCINFULで使用される炭素の荷電粒子放出断面積は実験値と良く一致するのに対し、CECILで使用される断面積は実験値より5倍以上も大きいためである。また応答関数の比較から、SCINFULによる重陽子の発光効率に問題があることがわかった。そこで、MurayとMeyerの経験則を用いて、陽子の発光効率から重陽子の発光効率を作成した。新しい発光効率を用いたSCINFULによる応答関数は、実験値をよく再現した。

論文

Dynamic response of hot/cold liquid interfaces to pump speed perturbations in a thermal-hydraulic loop simulating a PIUS-type reactor

柴本 泰照; 与能本 泰介; 久木田 豊; 辻 義之*; 玉置 昌義*

Journal of Nuclear Science and Technology, 33(9), p.703 - 711, 1996/09

 被引用回数:2 パーセンタイル:24.76(Nuclear Science & Technology)

PIUS型炉では、通常運転時に、高温の一次系水と低温のポイズン系の間に形成される冷暖界面を安定に保持する必要がある。界面の位置は、静水頭差と一次系ループライザー部の流動圧損とのバランスによって決まるため、一次系ポンプの回転数は、この圧力バランスを保つように制御される。筆者らはこれまでに、ポンプ回転数の微小変動に対する界面位置の応答を、PIUS型炉を模擬した装置を用いて実験的に把握してきた。本論文ではこれを解析的に導き、実験結果との比較を行うとともに、応答遅れの主原因を探る。解析結果は実験データと良好な一致を示した。また、遅れの原因は、ポイズン系流量の慣性力の影響が支配的であることがわかった。

論文

Measurements of response function of organic liquid scintillator for neutron energy range up to 135MeV

中尾 徳晶*; 中村 尚司*; 馬場 譲*; 上蓑 義朋*; 中西 紀喜*; 中島 宏; 田中 俊一

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 362, p.454 - 465, 1995/00

 被引用回数:67 パーセンタイル:97.82(Instruments & Instrumentation)

12.7cm直径12.7長さのBC501A有機液体シンチレータの応答関数を、飛行時間法を用いて、135MeVまでの中性子エネルギー領域において測定を行った。その結果をいくつかの応答関数計算コードと比較したところ、20MeV以下では良く一致したが、20MeV以上では不一致が見られた。その原因は、炭素の反応断面積及びシンチレータ内で生成される荷電粒子の発光効率が適切でないためである。最終的に、測定値を基に計算値と組み合わせて、0から120MeVまでの応答関数行列を作成した。

論文

Thermal response experiments of SiC/C and TiC/C functionally gradient materials as plasma facing materials for fusion application

荒木 政則; 佐々木 真*; S.Kim*; 鈴木 哲; 中村 和幸; 秋場 真人

Journal of Nuclear Materials, 212-215, p.1329 - 1334, 1994/00

 被引用回数:10 パーセンタイル:66.32(Materials Science, Multidisciplinary)

次期核融合実験炉、例えばITERやFER用ダイバータ板表面材料または接合面構造への傾斜機能材料の適用性を評価する目的で、新たに開発されたSiC/C、TiC/C傾斜機能材料の加熱実験を実施した。傾斜機能層の厚みは1mmであり、東北大学にて化学蒸着法により黒鉛に取り付けたものである。これら材料に70MW/m$$^{2}$$、数秒までの表面熱負荷を与え、材料の熱特性を評価した。この結果、傾斜機能材料は、傾斜機能を持たない接合体に比べて熱応力緩和作用があることを実験的に明らかにした。また、傾斜機能材料は溶融、剥離およびき裂なしに傾斜機能層間の温度落差1500Kに耐え、プラズマ対向機器への適用性に明るい見通しが得られた。

報告書

モンテカルロ計算によるNaI(Tl)シンチレーション検出器ガンマ線応答関数のデータカタログ

斎藤 公明; 森内 茂

JAERI 1306, 121 Pages, 1987/08

JAERI-1306.pdf:4.02MB

ガンマ線測定用に広く利用されているNaI(Tl)シンチレーション検出器の応答関数をモンテカルロ法を用いて計算し、計算結果を応答関数カタログとしてまとめた。JIS規格並びにこれに準ずる円筒形検出器5種類、球形検出器3種類について0.04から10.0MeVの範囲の単色エネルギーガンマ線に対する応答関数を計算した。そして、本報告書に表した応答関数を、実際の検出器に適用する再の注意並びに手順を示した。さらに、全検出効率と全吸収ピーク効率、また、Kエックス線と消滅ガンマ線のエスケープ確率等のデータをまとめ考察を加えた。ここに表したデータは、NaI(Tl)シンチレーション検出器を用いてガンマ線測定を行おうとする者たちに、有用な情報となることが予想される。

論文

球形減速材付BF$$_{3}$$比例計数管のエネルギー応答特性の評価

浅野 芳裕

保健物理, 22, p.445 - 451, 1987/00

放射線防護上中性子測定を行う場合、その対象とするエネルギー範囲は熱領域から10数MeVにおよぶ。この広いエネルギー範囲を測定するものとしてポリエチレンなどの減速材と中性子検出器を組み合わせた減速材付検出器がよく用いられている。これらの検出器のエネルギー応答特性の多くは中性子輸送計算やモンテカルロ計算によって得られたものであり、高い信頼性を得るためには加速器を用いた単色中性子線などによる実験値と計算値との比較がなされる必要がある。そこで今回、球形のBF$$_{3}$$カウンタを内蔵した減速材の厚さが1cmから14cmまでの8種類の球形減速材付検出器を製作し、そのエネルギー応答特性を実験および計算を行うことにより評価し良好な結果が得られたので報告する。

報告書

モンテカルロ法を用いたNaI(Tl)検出器応答関数の高精度計算とスペクトル形成過程の解明

斎藤 公明; 森内 茂

JAERI-M 9741, 55 Pages, 1981/10

JAERI-M-9741.pdf:1.3MB

NaI(Tl)シンチレーション検出器ガンマ線応答関数が10MeVまでのエネルギー範囲を対象として、モンテカルロ法を用いて高精度で計算された。本計算では、NaI(Tl)結晶の発光効率の影響、NaI(Tl)結晶のまわりの容器の影響把ついて検討が加えられた。これらの影響を考慮した結果、計算結果が本研究室で行なわれた実験データと非常に良い一致を示すことが明らかになった。本報告書では、実験結果との比較、解析を行なうとともに、考慮された物理過程、それを記述するために用いた公式、仮定等について具体的に述べた。さらに、NaI(Tl)結晶の大きさと入射ガンマ線エネルギーの2つのパラメータを種々に変化させて計算を行ない、スペクトルが形成されるまでのNaI(Tl)結晶内での過程がある程度明らかにされた。

論文

Monte Carlo calculation of accurate response functions of a NaI(Tl) detector for gamma rays

斎藤 公明; 森内 茂

Nuclear Instruments and Methods, 185(1), p.299 - 308, 1981/00

円筒形NaI(Tl)検出器の高精度ガンマ線応答関数が、モンテカルロ法を用いて計算された。検出器の構造材及びNaI(Tl)クリスタルの発光効率の影響について検討が行なわれた。これらの影響の考慮によって、ガンマ線スペクトル・全効率・ピーク効率の計算結果が、当研究室で行なわれた実験と非常によい一致を示した。また、線源位置を変えた場合のスペクトルの変化について、実験結果と比較しながら検討を行なった。上に述べた二つの効果を考慮しない計算結果は、やはりこれらの効果を組み込まずに行なわれたBergerとSeltzerの理論計算と良く一致した。

報告書

反跳陽子比例計数管の応答関数とwall-and-end効果の補正

大部 誠; 一守 俊寛*

JAERI-M 8919, 44 Pages, 1980/07

JAERI-M-8919.pdf:1.05MB

反跳陽子スペクトロメー夕の応答関数をSnidowの解析的な方法を用いて求めた。計数管の不感領域の影響を取扱うため、計算は管端に不感領域をもつ円筒二領域モデルについて行った。メタンおよび水素計数管のwall-and-end応答を陽子エネルギーの関数として5MeVまで求めている。計算結果から、wall-and-end効果を受ける応答のうち不感領域から発生する陽子事象の占める割合は、平均的に約15%であることが判明した。 得られた応答関数は、FCAの測定反跳陽子エネルギー分布に対するwall-and-end効果の補正に適用している。補正に関するunfoldingの手順および定量的な補正量を検討し、それらの補正が導出中性子スペクトルにおよぼす効果について詳述している。

論文

Diamagnetic screening of transverse current correlations and neutron scattering in metals

佐々木 健; 小幡 行雄

Progress of Theoretical Physics Supplement, (69), p.406 - 419, 1980/00

電流横成分の応答関数を用いて、電子系による中性子散乱断面積の一般表式を導いた。応答関数に及ぼす揺動場の横成分の効果が、重要であることが判明した。揺動場の横成分を応答関数にとり入れる計算を、PinesとNozieresの横成分有効場の方法を用いて行なった。この効果は、最終的には、散乱断面積に対する動的遮蔽率の形にまとめられ、この効果を無視したときに発散していた微分断面積を、qの小さな領域(q≦100A$$^{-}$$$$^{1}$$)で、著しく減少させる。

報告書

An Interpolation Method for the Response Function of Radiations Obtained by Proton Recoil Type Scintillators

笹本 宣雄

JAERI-M 6536, 21 Pages, 1976/05

JAERI-M-6536.pdf:0.47MB

シンチレータを用いて得られる放射線応答関数に対する新しい内挿法について述べた。本方法は、関数のカットオフ波高値がすべて一致するように規格化された応答関数を用いて内挿計算を行うものである。本方法は、特にカットオフ波高値近傍での関数の内挿計算に有効であることが明らかになった。

論文

Calculation of the response function of semiconductor proton recoil counters with a radiator of finite thickness

五藤 博; 八木 秀之; 原山 泰雄

Nuclear Instruments and Methods, 109(2), p.349 - 353, 1973/02

有限厚さのラジエータをもつ半導体陽子反跳カウンタの平行中性子ビームに対する応答関数の計算公式が初等関数を被積分関数とする1重積分の形で表わされている。応答関数の数値例も与えられている。

論文

Measurement of transfer function by means of transient response experiments at JPDR

Ezura, Hideo*

Japan-United States Seminar on Nuclear Reactor Noise analysis, p.275 - 283, 1968/00

抄録なし

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