2022 Fiscal Year Final Research Report
Development of the broadband neutron detector
Project/Area Number |
20K05392
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 31010:Nuclear engineering-related
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Research Institution | Tokyo Metropolitan Industrial Technology Research Institute |
Principal Investigator |
Kazuki Komiya 地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター, 研究開発本部物理応用技術部電気技術グループ, 副主任研究員 (40578001)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
武内 陽子 地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター, 研究開発本部物理応用技術部電気技術グループ, 副主任研究員 (40780987)
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Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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Keywords | 中性子変換膜 / ガス電子増幅器 / 熱中性子 / 高速中性子 |
Outline of Final Research Achievements |
Neutron detectors that use pulsed neutrons and the TOF method are very interesting because they can analyze neutron energy. However, due to the nature of neutrons, there are no detectors that can detect neutrons over a wide range of energies because the conversion membranes used differ depending on the energy. In this study, we developed a hybrid conversion membrane with two kinds of materials: isotopic boron, which converts thermal neutrons to α-rays, and plastic, which converts fast neutrons to protons, in order to convert cold neutrons to fast neutrons with a single membrane. Using this membrane, we developed a detector for neutron imaging and energy fractionation using pulsed neutrons from cold neutrons to fast neutrons with a single detector.
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Free Research Field |
センサー開発
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Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
高速中性子のイメージングにまだ課題は残るものの、今回開発した中性子変換膜を実装した検出1台によって、冷中性子から高速中性子の画像化とエネルギー解析が可能なことを示すことができた。従来はガス電子増幅器のような検出器でも、熱中性子と高速中性子で中性子から荷電粒子への変換方法が違うため、変換膜の変更などセットアップの変更が必要であった。本研究では、ほぼセットアップの変更無しに、パルス中性子と本装置が1台あるだけで任意のエネルギー帯域ごとに画像化が可能であり、材料分析などの構造解析方法や放射線医療用ビームモニタなどへの応用を期待することができる。
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