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弗化物透明セラミックスシンチレータ・ドシメータの開発

Research Project

Project/Area Number 17J09501
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Inorganic materials/Physical properties
Research InstitutionNara Institute of Science and Technology

Principal Investigator

加藤 匠  奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2017-04-26 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords透明セラミックス / シンチレータ / ドシメータ
Outline of Annual Research Achievements

本研究ではシンチレータやドシメータ材料などの放射線計測用の蛍光体を開発することを目的に、透明セラミックスの作製およびそのシンチレーション特性・ドシメータ特性の評価を行った。採用初年度に副次的な研究結果としてSPS法により作製されたAl2O3透明セラミックスのドシメータ特性が同一組成の単結晶よりも優れていることを報告した。当該年度においてはAl2O3のドシメータ特性を改善することを目的とし、異種元素添加Al2O3透明セラミックスの作製およびそれらのドシメータ特性の評価に取り組んだ。サンプルはSPS法を用いて、850℃で10分間焼結した後、1300℃で20分間焼結することで得られた。X線誘起シンチレーションスペクトルおよびTSLスペクトルにおいて、Mg添加Al2O3透明セラミックスは酸素欠陥および不純物のCrに起因するピークを示すことを確認する事ができた。TSLグローカーブにおいては、Mg添加により230℃付近のピーク強度が増加することを確認した。線量計としてのデバイス特性を評価したところ、ダイナミックレンジは0.1 mGyから1000 mGyであった。結果として、SPS法を用いて作製したMg添加Al2O3透明セラミックスは国内で市販されている個人被ばく線量計と同等の感度を有していることを明らかにした。またグローピークの温度位置から、Mg添加Al2O3のフェーディング特性は無添加Al2O3よりも優れていると言える。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2019 2018 2017 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Dosimetric properties of Mg-doped Al2O3 transparent ceramics2019

    • Author(s)
      Takumi Kato、Takayuki Yanagida、Noriaki Kawaguchi
    • Journal Title

      Journal of Ceramic Processing Research

      Volume: 20 Issue: 5 Pages: 449-454

    • DOI

      10.36410/jcpr.2019.20.5.449

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Journal Article] Scintillation and Photoluminescence Properties of Sr2CeO4 Ceramics2018

    • Author(s)
      T. Kato, N. Kawano, G. Okada, N. Kawaguchi, M. Koshimizu, T. Yanagida
    • Journal Title

      Opt. Mater.

      Volume: 87 Pages: 139-144

    • DOI

      10.1016/j.optmat.2018.04.014

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Scintillation Properties of SrF2 Translucent Ceramics and Crystal2018

    • Author(s)
      T. Kato, N. Kawano, G. Okada, N. Kawaguchi, K. Fukuda, T. Yanagida
    • Journal Title

      Optik

      Volume: 168 Pages: 956-962

    • DOI

      10.1016/j.ijleo.2018.04.082

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dosimetric properties of Al2O3 transparent ceramics doped with C2018

    • Author(s)
      T. Kato, G. Okada, N. Kawaguchi, T. Yanagida
    • Journal Title

      Nucl. Instrum. Methods B

      Volume: 435 Pages: 296-301

    • DOI

      10.1016/j.nimb.2017.12.013

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of BaF2 transparent ceramics and evaluation of the scintillation properties2017

    • Author(s)
      Takumi Kato, Go Okada, Kentaro Fukuda, Takayuki Yanagida
    • Journal Title

      Radiation Measurements

      Volume: 106 Pages: 140-145

    • DOI

      10.1016/j.radmeas.2017.03.032

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Comparative Study of Dosimeter Properties of Al2O3 Transparent Ceramic and Single Crystal2017

    • Author(s)
      T. Kato, N. Kawano, G. Okada, N. Kawaguchi, T. Yanagida
    • Journal Title

      Rad. Meas.

      Volume: 107 Pages: 43-47

    • DOI

      10.1016/j.radmeas.2017.09.006

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dosimeter Properties of Ce-doped MgO Transparent Ceramics2017

    • Author(s)
      T. Kato, G. Okada, N. Kawaguchi, T. Yanagida
    • Journal Title

      J. Lumin.

      Volume: 192 Pages: 316-320

    • DOI

      10.1016/j.jlumin.2017.06.067

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 無添加及びTb添加MgAl2O4 透明セラミックスのドシメータ特性2019

    • Author(s)
      加藤 匠, 河口範明, 柳田健之
    • Organizer
      2019年応用物理学会春季講演会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Sr2CeO4セラミックスのX線誘起発光特性2018

    • Author(s)
      加藤 匠, 岡田 豪, 河口 範明, 柳田 健之, 藤本 裕, 越水 正典
    • Organizer
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] X-ray induced luminescence properties of Sr2CeO4 ceramics2018

    • Author(s)
      T. Kato, G. Okada, N. Kawaguchi, T. Yanagida
    • Organizer
      IEEE NSS MIC
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Scintillation properties of Eu-doped SrF2 translucent ceramic2018

    • Author(s)
      T. Kato, G. Okada, N. Kawaguchi, K. Fukuda, T. Yanagida
    • Organizer
      SORMA XII
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] C添加Al2O3 透明セラミックのドシメータ特性2017

    • Author(s)
      加藤匠, 河野直樹, 岡田豪, 河口範明, 柳田健之, 平田悠歩, 山崎淳, 渡辺賢一
    • Organizer
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] BaO-TiO2-GeO2-SiO2結晶化ガラスのシンチレーション特性2017

    • Author(s)
      加藤匠, 河野直樹, 岡田豪, 河口範明, 正井博和, 柳田健之
    • Organizer
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Investigation of scintillation properties of BaF2 Transparent Ceramic2017

    • Author(s)
      Takumi Kato, Go Okada, Naoki Kawano, Noriaki Kawaguchi, Takayuki Yanagida
    • Organizer
      IEEE NSS MIC 2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Dosimeter Properties of C Ions Doped Al2O3 Transparent Ceramic2017

    • Author(s)
      Takumi Kato, Go Okada, Noriaki Kawaguchi, Takayuki Yanagida
    • Organizer
      The 19th International Conference on Radiation Effects in Insulators
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Remarks] 加藤匠の研究者個人ホームページ

    • URL

      http://naistjsapsc.starfree.jp/

    • Related Report
      2018 Annual Research Report

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Published: 2017-05-25   Modified: 2024-03-26  

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