熱発光蛍光体型2次元中性子検出器の試作研究

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09554019
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 日高 昌則 九州大学, 理学部, 助教授 (50037298)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 河原崎 修三 大阪大学, 大学院理学研究科, 教授 (40028262) ; 角田 頼彦 早稲田大学, 理工学部, 教授 (70028215) ; 遠藤 将一 大阪大学, 極限科学研究センター, 教授 (10001843) ; 吉沢 秀樹 東京大学, 物性研究所, 助教授 (00174912) ; 前田 米蔵 九州大学, 理学部, 教授 (30037262)
• Keywords: 熱発光蛍光体シート / 2次元中性子検出器 / 中性子回折カメラ

Research Abstract

今年度は、高感度冷却CCDカメラをパソコンに接続して、2次元中性子検出器としての熱発光蛍光体(BaSO_4:Eu,Cl+^<10>B_2O_3)シートからの微弱光信号を測定するために、CCDカメラ系を格納する微弱蛍光読み取り装置を製作した。10^<-4>Lux以下にバックグランド外部光信号を押さえるために、遮光法に関して各種の試作研究を行い、本研究目的に適合した仕様を得ることができた。また、日本原子力研究所・東海研の熱中性子ガイドホールに設置が進められている全国共同利用のための中性子回折カメラ装置に本中性子検出器が利用されるので、今回開発した熱発光蛍光読み取り装置が機能的に、容易に各種の自動制御(加熱部、冷却部、シート架台駆動部、データ収集部)を持つように製作した。また、熱発光蛍光体シートを100℃から235℃まで均一に急速加熱するために、加熱装置の表面温度分布に関与する各種の内蔵ヒータ部を試作して性能評価を行い、研究目的に応じた仕様を得ることができた。
また、中性子回折実験の際に重要な情報となる散漫散乱、超格子反射、衛星反射等の微弱光信号の検出効率を向上させるために、CCDカメラの前段部に既存の高感度イメージング・インテンシファイアー(I.I)を装備して、各種の試験研究を行った。この結果、10^<-3>倍以上の増加に成功した。
一方、これまで作成してきた熱発光蛍光体シートの中性子捕獲効率の開発研究と、連続撮影可能なロール状シートの試作研究を行い、ほぼ実用的な製作が行える状況に達した。現在、微弱蛍光読み取り装置に内蔵可能なロール状シートの加熱部の試作設計を行っている。更に、本2次元中性子検出器・熱発光蛍光体シート上の放出蛍光の位置座標および輝度を敏速に読みとり、それらの3次元画像表示および定量的なデータ解析を行うプログラムを開発した。

Research Products

• [Publications] M.Hidaka: "A new thermo-lumino neutron delector" Physica. B241-243. 127-129 (1998)
• [Publications] M.Hidaka: "Neutron detector svstem by using a thermal luminosity" Jomal of Physics and Chemistry of Solids. (印刷中).