2020 Fiscal Year Annual Research Report
Control on the response of radiation-induced phosphors for heavy charged particles
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18H01911
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
浅井 圭介 東北大学, 工学研究科, 教授 (60231859)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
越水 正典 東北大学, 工学研究科, 准教授 (40374962)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 重粒子線 / 励起状態間相互作用 / 線エネルギー付与 / 輝尽蛍光 / 熱蛍光 / シンチレータ / ラジオフォトルミネッセンス / 線量計 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
放射線誘起蛍光体としてのシンチレータおよび輝尽・熱蛍光体について、重粒子線照射に対する応答性の制御技術を確立することを目的とする。重粒子線による照射効果を論じる上でキーパラメータとなるLET（単位飛跡長さあたりの付与エネルギー）に着目し、異なるLETの放射線を照射した場合の発光挙動を観測し、LETに依存した発光挙動の基礎過程を分光学的に解明した。
今年度は、昨年度に引き続き、シンチレータおよび蓄積型蛍光体を対象とし、そのLET効果について解析を行った。シンチレータについては、パルスイオンビームを励起源としたシンチレーション時間プロファイルの測定により得られる結果を基に解析を進めた。Liを主成分として含有し、波形弁別による中性子およびガンマ線検出イベントの弁別実績のある酸化物を対象として研究を進めた。チェレンコフ光ではない高速シンチレーション成分を観測し、また、この高速成分の寄与について、LET依存性を明確に観測した。このことから、これらのシンチレータにおける波形弁別がLET依存性によることを明確に明らかとした。
一方で、蓄積型蛍光体については、放射線照射後の熱蛍光グローカーブを、異なるLETの放射線照射後に観測した。いくつかの系における熱蛍光グローカーブを観測した結果、ガラス熱蛍光体については、LETの変化に対して、熱蛍光強度そのものは変化したものの、グローカーブ形状に変化はなかった。これは、電子や正孔を捕獲するサイトの束縛エネルギー分布が、ガラスのランダムネットワークにより、連続的であることを反映しているものであると推察される。一方で、結晶（単結晶およびセラミックス）の熱蛍光体では、LETに依存して、グローカーブ形状が顕著に変化した。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] "Neutron detection via thermoluminescence of Tb3+-doped Li2O-Al2O3-B2O3 glasses"2021
Author(s)
Ichiro Kawamura, Hiroki Kawamoto, Yutaka Fujimoto, Masanori Koshimizu, Go Okada, Genichiro Wakabayashi, Mitsuhiro Nogami, Keitaro Hitomi, Kenichi Watanabe, Takayuki Yanagida, Keisuke Asai,
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Journal Title
Jpn. J. Appl. Phys.
Volume: 60
Pages: 36002
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] "Thermoluminescence efficiency and glow curves of Cr-doped Al2O3 ceramic TLD for a wide linear energy transfer range"2020
Author(s)
Risa Shimomura, Yusuke Koba, Weishan Chang, Masanori Koshimizu, Yutaka Fujimoto, Hiroki Kawamoto, Daiki Maruyama, Kazuki Matsumoto, Hiroaki Ushiba, Takayuki Andoh, Kiyomitsu Shinsho,
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Journal Title
Radiat. Meas.
Volume: 134
Pages: 106356
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] "Neutron detection via thermoluminescence of Ce3+-doped CaO-Al2O3-B2O3 glass"2020
Author(s)
Ichiro Kawamura, Hiroki Kawamoto, Hiromi Kimura, Hajime Komiya, Yutaka Fujimoto, Masanori Koshimizu, Go Okada, Yusuke Koba, Ryo Ogawara, Mitsuru Suda, Genichiro Wakabayashi, Takayuki Yanagida, Keisuke Asai,
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Journal Title
Mater. Technol.
Volume: 印刷中
Pages: 印刷中
DOI
Peer Reviewed
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