大型フッ化鉛結晶の開発とγ線・中性子線に対する応答特性の研究

• Project/Area Number: 14780402
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Nuclear engineering
• Research Institution: Yamagata University
• Principal Investigator: 吉田 浩司 山形大学, 理学部, 講師 (80241727)
• Project Period (FY): 2002 – 2003
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2003)
• Budget Amount: ¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000); Fiscal Year 2003: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2002: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
• Keywords: フッ化鉛 / PbF_2 / γ線 / チェレンコフ結晶 / 中性子線 / 鉛ガラス

Research Abstract

(1)高エネルギー電子ビーム実験の解析
KEK-PSのπ2ラインでおこなったビーム実験の解析を引き続きおこなった。特に以下の2点について、コンピュータシミュレーションも含めて詳細に検討した。
◇エネルギー分解能データでみられるノイズ項の存在
通常のシンチレータ結晶では観測されない大きなノイズ項があることが判明した。これが光電子増倍管などの回路系によるものなのか、結晶本体によるものなのか考察した。
◇応答直線性に見られるゼロ点付近の性質
データは良い直線性を示していたが、ゼロエネルギー付近では原点を通らなかった。この特性はGEANT4などのシミュレーションでも見られるが、実験結果は計算値からかけ離れたものになっている。上記との関連性も含め研究した。
(2)γ・中性子線・K^O応答のコンピュータシミュレーション
GEANT4やEGS4などのシミュレーションコードを用いて、結晶形状、他物質との組み合わせ、粒子ビーム条件など、さまざまなパラメータに対する応答特性を研究した。
(3)放射線源や宇宙線を用いた応答特性の測定
PbF2,鉛ガラス,PWO4,BSOなど種類の異なる結晶について実測し比較した。今年度は中性子線源Am-Beを購入した。中性子に対する応答特性も今後研究していく。