比例計教管・半導体検出器結合型高分解能中性子エネルギースペクトロメーターの開発

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08458132
• Research Institution: NAGOYA UNIVERSITY
• Principal Investigator: 森 千鶴夫 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80023068)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 笹尾 真美子 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教授 (00144171) ; 瓜谷 章 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助手 (10213521)
• Keywords: 高速中性子 / エネルギースペクトロメータ / カウンタテレスコープ / 核融合 / 比例計数管 / シリコン半導体検出器 / 反跳陽子 / 高分解能

Research Abstract

1)研究目的 中性子のエネルギーの広がりを測定して、核融合プラズマ温度を求める方法では検出効率が高く、2%以下のエネルギー分解能を満たし、かつ放射線損傷に強い検出器は現在のところない。
比例計数管の計数ガスとしてのメタンガスをコンバータ-として用い、高速中性子による反跳陽子がメタンガス中で失ったエネルギーを高いエネルギー分解能で求め、陽子の残余のエネルギーをSi半導体検出器で求めて加え合わせる方法による、カウンターテレスコープ型高エネルギー分解能中性子スペクトロメーターを開発した。このスペクトロメータでは比例計数管のエネルギー分解能が良いため、全体として高いエネルギー分解能が得られることに独創性と特色がある。またSi半導体検出器の中性子照射による劣化を避ける工夫をしている。
結果 日本原子力研究所のFNS装置において実験を行った。中性子のコリメーションをよくした実験では、エネルギー分解能に関しては、1.6%の世界最高の分解能を得た。計数率に関しては20cps程度が得られるため、 一個の比例計数管に5個のSi半導体検出器を配置し、この検出器を10個配置すれば,一秒間でスペクトルを測定できるため各1秒間毎のプラズマ温度の変化を測定することが可能になる。

Research Products

• [Publications] C.Mori, et al: "Development of Fut Neutron Spectrometer of Proportional Counter and Si-Detector Telescope Type" Fusion Technology. 30・3. 1134-1138 (1996)
• [Publications] 東條匡志、森千鶴夫、他: "比例計数管と半導体検出器を組み合わせた速中性子エネルギースペクトロメータの開発" 放射線. 21・4. 59-62 (1995)