2004 Fiscal Year Annual Research Report
固体物性評価のためのルミネッセンス4次元観測システムの構築と利用
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14340231
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
橋本 哲夫 新潟大学, 理学部, 教授 (50027439)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
澤田 清 新潟大学, 理学部, 教授 (40089850)
今泉 洋 新潟大学, 工学部, 教授 (80126391)
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| Keywords | 放射線誘起ルミネッセンス / 熱・光励起ルミネッセンス / 冷却型高感度3CCDビデオカメラ / RGB-カラー画像解析 / 絶縁性白色鉱物 / 格子欠陥と不純物 / 放射線線量測定 / 考古遺物ルミネッセンス年代測定 |
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| Research Abstract |
石英や長石からの放射線誘起ルミネッセンス現象は放射線線量計として利用できることはもとより、加熱や太陽光光曝によるゼロセット以降の蓄積放射線量に比例しているため、年代評価が可能となる。さらに、ルミネッセンスの原因としての捕捉電子や正孔が不純物や結晶格子欠陥に由来することに注目すれば、鉱物や無機化合物の物性情報として利用できる。
本研究では、ルミネッセンス強度・波長・加熱温度・部位(位置)からなる4次元の情報を測定するシステムを、ペルチェ素子で冷却しバックグランドを減少させた高感度3CCDビデオカメラを基本とし、測定試料とカメラを市販の一眼レフレンズで結合する方式で構築できた。レンズ表面から約25mmの距離で10x10mmの範囲が撮影可能となった。画素数(512x672)からなる一画面の画像を1秒ごとにR・G・B(各々12ビット)データとしてパソコン側に取り込み、データファイルにすることができた。この時データ転送に約0.2秒が必要なので画像の取り込みとしては0.8秒間となり、常に転送時間0.2秒はデッドタイムとなる欠点を有している。従って、2秒以上で撮影とデータ取り込みを行う条件の方がデッドタイムが10%以下となり、TLのような微弱光測定には向いていることを確認した。この条件のもとで、100-450℃程度までの定速昇温で2秒ごとにデータを取り込むと、記憶媒体としてのCD-R一枚(700 Mbyte)には2回の撮影の記録が可能であることが分かった。
100画素程度をCRT上で指定し1グループとして処理して、RTL・BTL・GTLグローカーブを描いたりROIをかけることにより、それぞれの積算カウントを求めることができた。従来は試料をRTL・BTLと二回に分けて測定したものを一回のビデオ撮影データをもとに、異なった鉱物粒子間のルミネッセンスが同時に測定できることを確認できた.
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