2021 Fiscal Year Final Research Report
A new physical parameter to describe the detection thresholds of Etched Track Detectors
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19K12643
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 80040:Quantum beam science-related
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
楠本 多聞 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学研究所 計測・線量評価部, 研究員 (90825499)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ポリアリルジグリコールカーボネート / ポリエチレンテレフラレート / イオントラック / 固体飛跡検出器 / 検出閾値 / 赤外線分光分析 / Geant4-DNA |
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| Outline of Final Research Achievements |
Modified structure along latent tracks and track formation process have been investigated mainly in poly (allyl diglycol carbonate), PADC, which is recognized as a sensitive etched track detector. This knowledge is essential to develop novel detectors with improved track registration property. The track structures of protons and heavy ions have been examined by means of FT-IR spectrometry. Through a set of experiments on low-LET radiations, multi-step damage process by electron hits was confirmed in the radiation-sensitive parts of the PADC repeat-unit. We unveiled the layered structure in tracks, in relation with the number of secondary electrons. We also proved that the etch pit was formed when at least two repeat-units were destroyed along the track radial direction. To evaluate the number of secondary electrons around the tracks, a series of numerical simulations were performed with Geant4-DNA. Therefore, we are proposing new physical criterions to describe the detection threshold.
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| Free Research Field |
エッチング型固体飛跡検出器
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
エッチング型飛跡検出器は、高エネルギーイオンの通り道をエッチング処理によって顕微鏡下で観察可能なエッチピットに拡大し、そのサイズや形状からイオンを同定する受動型放射線検出器である。特定のイオンのみが検出される固有の検出閾値を有することが一つの特徴であり、宇宙放射線や高強度レーザー加速イオンの検出等に利用されている。イオンが単位長さあたりに付与するエネルギーが大きいとエッチピットは形成されやすいが、本研究ではイオントラック内における２次電子のヒット数との関係で閾値が記述できることを示した。これにより閾値を制御し得る分子配列を議論する道が開かれた。DNAなどの生体高分子の損傷評価にも応用できる。
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