2003 Fiscal Year Annual Research Report
クラッドに有感層をもつ新しい放射線/化学量分布測定用光ファイバセンサーの開発
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14580544
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| Research Institution | Toyama National College of Technology |
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Principal Investigator |
高田 英治 富山工業高等専門学校, 電気工学科, 助教授 (00270885)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
広石 大介 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (20199110)
中沢 正治 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (00010976)
高廣 政彦 富山工業高等専門学校, 環境材料工学科, 教授 (10270240)
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| Keywords | 光ファイバセンサー / 放射線 / 化学量 / 酸素 / シンチレータ / Time of Flight法 / ルテニウム錯体 |
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| Research Abstract |
光ファイバクラッド部に放射線と化学量の有感部を持つ複合型光ファイバセンサーについて検討を行った。
放射線測定部については、ポリスチレンを母材としたシンチレータを合成し、クラッド部に測定領域を設けたところ、光ファイバの両端からの信号にTime of Flight法を適用することにより、離散的な放射線分布測定が可能であることを確認した。現在のところ機械的な手法によってセンサ部を形成しているために、効率や損失などが十分に制御できていない面があり、化学的な手法の適用を検討すべきである。5m長光ファイバーに1個のセンサ部を設けたサンプルで線量率とTime of Flight法で得られるピーク面積との関係を調べたところ、良好な線形性が確認できた。損失について検討を行った結果、センサ部が3点の場合で全長75m程度まで伸ばすことができるものと期待される。また、全長10mの場口は、4点〜5点程度のセンサ部の形成が可能である。今後、屈折率制御を実現すれば、光の漏れを小さくでき、より長距離、多数点の測定が可能となるものと考えられる。
酸素測定部については、ルテニウム錯体を含むセンサ部を、ゾルゲル法によってファイバクラッド部に形成し、酸素濃度を変化させて特性評価を行った。その結果、酸素分圧の上昇とともに蛍光強度の減少が確認でき、酸素測定の可能性が示された。放射線測定部を持つ光ファイバーに酸素測定部を同時に設けた場合でも酸素測定は可能であるものと考えられ、本研究で検討対象とした複合センサの実現性を確認できたということができる。
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