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超高解像度CdTe放射線デバイスを目指した新エネルギー弁別手法の研究

Research Project

Project/Area Number 19656098
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Measurement engineering
Research InstitutionShizuoka University

Principal Investigator

青木 徹  Shizuoka University, 電子工学研究所, 准教授 (10283350)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 三村 秀典  静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (90144055)
Project Period (FY) 2007 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2007: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
KeywordsCdTe / 超高解像度 / エネルギー弁別 / 空乏層制 / ダイオード / 電荷増幅器 / 走査 / 蓄積動 / X線 / 材質識別 / 検出
Research Abstract

超高解像度CdTe放射線デバイスを目指した新しいエネルギー弁別の研究で、超高解像度化のために避けて通ることの出来ない走査型デバイスにおけるエネルギー弁別手法を提案、検討した。
ダイオード構造の設計と作成により空乏層の制御が可能であることと、放射線検出が可能なことを確認した後、複数の線源を用いたエネルギー弁別スペクトル、特にピークエネルギーの特定が可能であることを示した。また、空乏層制御をより正確および効率的に行うためのダイオード構造の設計および試作を行い、ダイオード面全域にわたりより正確な制御を行うことを可能とした。また、空乏層外でのキャリア走行性の検討を行い、空乏層外での理論想定外での挙動が予想以上に大きいことから、演算上の連立方程式内でこの動きをキャンセルする方法を提案、検討した。しかし、この部分での動作は印加電圧により変化するため、計算による対処的な手法ではなく、根本的に(物理的に)解決する必要があることがわかり今後の検討課題とした。
一方で、この構造に適した信号処理系、原理的増幅器の設計および試作を行った。基本的には従来から用いている電荷増幅器であるが、基本動作が蓄積動作となるため、それに適した回路構成を行った。また、バイアス電圧変化に対する増幅特性の変動を抑える工夫を行い、結果としてエネルギーピークの検出が出来ることを示した。

Report

(2 results)
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2009 2008 2007 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (2 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] L. A. Kosyachenko, 1 V. A. Gnatyuk, 2 T. Aoki, 2 V. M. Sklyarchuk, 1 0. F. Sklyarchuk, 1 and 0. L. Maslyanchukl2009

    • Author(s)
      L. A. Kosyachenko, V. A. Gnatyuk, T. Aoki, V. M. Sklyarchuk, O. F. Sklyarchuk, O. L. Maslyanchuk
    • Journal Title

      Appl. Phys. Lett. 94

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Capabilities of CdZnTe-based Schottky diodes for detection of optical and X/γ-ray radiation2009

    • Author(s)
      O. L. Maslyanchuk, L. A. Kosyachenk, V. A. Gnatyuk, T Aoki, I. M. Rarenko, V. M. Sklyarchuk
    • Journal Title

      Phys. Status Solidi C 6

      Pages: 1282-1286

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Atomic number and electron density measurement using aconventional X-ray tube and a CdTe detector2008

    • Author(s)
      Zou W, Nakashima T., Onishi Y., Koike A., Shinoiya B. Morii H. Neo Y. Mimura H. Aoki T.
    • Journal Title

      Jpn. J. Appl. Phys. 47

      Pages: 7317-7323

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      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electrical characteristics of Shottky diodes based on semi-insulating CdTe single crystals2007

    • Author(s)
      L.A.Kosyachenko, . O.L.Masiyanchuk, U.M.Skiyarchuk, E.V.Grushko, V.A.Gnatyuk, T.Aoki, Y.Hatanaka
    • Journal Title

      J.of Appl.Phys 101

      Pages: 13704-13704

    • Related Report
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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] CdTe X-ray sensing driven by electron beam from field emitters2007

    • Author(s)
      Y.Neo, Y.Ikeda, T.Sakata, H.Mori, K.Shiozawa, T.Aoki, H.Mimura
    • Journal Title

      J.Vac.Sci.Technol.B 25

      Pages: 643-645

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  • [Journal Article] Application of CdTe photon-counting X-ray imager to material discriminated X-ray CT2007

    • Author(s)
      T.Nakashima, H.Morii, Y.Neo, H.Mimura, T.Aoki
    • Journal Title

      Prof.of SPIE 6706

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  • [Presentation] 蓄積モード検出器によるy線エネルギー弁別検出2009

    • Author(s)
      岡部和也, 森井久史, 三村秀典, 青木徹
    • Organizer
      第23回放射線検出器とその応用研究会
    • Place of Presentation
      KEK(つくば市)
    • Year and Date
      2009-01-29
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  • [Presentation] X-ray,gamma-ray detector/imager by CdTe semiconductor and its applications2007

    • Author(s)
      T.Aoki, H.Mimura
    • Organizer
      8th Int.Conf.Corelation Optics 2007
    • Place of Presentation
      Chernivtsi,Ukraina
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  • [Remarks]

    • URL

      http://www.rie.shizuoka.ac.jp

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  • [Remarks]

    • URL

      http://www.rie.shizuoka.ac.jp

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Published: 2007-04-01   Modified: 2016-04-21  

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