2009 Fiscal Year Annual Research Report
Si-APD用透明セラミックスCe:LuAGシンチレータの開発
Project/Area Number |
21760705
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Research Institution | Tohoku University |
Principal Investigator |
柳田 健之 Tohoku University, 多元物質科学研究所, 産学官連携研究員 (20517669)
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Keywords | シンチレータ / ガンマ線 / アバランシェフォトダイオード / 透明セラミックス / LuAG / チョクラルスキー |
Research Abstract |
本研究の目的は、Si-APDに適合した長波長発光シンチレータの開発である。長波長発光シンチレータとしてはCe:LuAGを選択し、これを従来の単結晶から透明セラミックス化を図ることで、賦活剤濃度を増し、発光量を増加させるという手法を用いた。今年度の成果としては、透明セラミックスCe:LuAGシンチレータの合成条件を確立し、Ce 0.2%(単結晶と同等)、0.5%、1%、2%添加サンプルを作製した。これらを5×5×1mmという、Si-APDに適合する大きさに加工して実際にアセンブリしたのちに^<137>Csを照射する実験を行った。その結果、チョクラルスキー法を用いて作製した単結晶Ce:LuAGに比べて、0.5% Ce添加透明セラミックスは高い発光量を示した。単結晶Ce:LuAGはおおよそ10000ph/MeV程度の発光量と考えられているが、当該セラミックスは約16000ph/MeVという値が得られた。研究当初の目標は20000ph/MeV以上の発光量であるが、現段階ではCe濃度を大雑把に変えただけであるため、当初目標は達成可能であるとの感触を得た。詳細は省くが、本研究を行う過程でSEMによる画像解析や光物性評価も行い、Ceが粒界近傍に堆積するなど副次的な興味深い結果も得られた。次年度では、より詳細なCe濃度を変化させ、特性を最適化させることで研究目標を達成したいと考えている。
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[Journal Article] Growth and Evaluations of Nd:LuLiF_4 for Different Nd Concentration2010
Author(s)
T.Yanagida, N.Kawaguchi, S.Ishizu, Y.Yokota, K.Fukuda, T.Suyama, A.Yoshikawa, H.Sekiya, S.Kubo, T.Tanimori, V.Chani
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Journal Title
IEEE Trans.Nucl.Sci. (In press, 未定)
Peer Reviewed
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[Journal Article] Crystal growth, Optical Properties, and Alpha-ray responses of Ce doped LiCaAlF_6 for different Ce concentration2010
Author(s)
T.Yanagida, A.Yoshikawa, Y.Yokota, S.Maeo, N.Kawaguchi, S.Ishizu, K.Fukuda, T.Suyama
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Journal Title
IEEE Trans.Nucl.Sci. (In press, 未定)
Peer Reviewed
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[Journal Article] Development of Pr:LuAG Scintillator Array and Assembly for Positron Emission Mammography2010
Author(s)
T.Yanagida, A.Yoshikawa, Y.Yokota, K.Kamada, Y.Usuki, S.Yamamoto, M.Miyake, M.Baba, K.Sasaki, M.Ito
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Journal Title
IEEE Trans.Nucl.Sci. (In press, 未定)
Peer Reviewed
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[Journal Article] Crystal growth and VUV luminescence properties of Er doped and Tm doped LiCaAlF_62010
Author(s)
A.Yoshikawa, T.Yanagida, Y.Yokota, F.Nara, Y.Fujimoto, J.Pejchal, N.Kawaguchi, S.Ishizu, K.Fukuda, T.Suyama, M.Nikl
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Journal Title
Optical Materials (In press, 未定)
Peer Reviewed
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[Journal Article] Single crystal growth, optical properties and neutron responses of Ce^<3+> doped LiCaAlF_62010
Author(s)
A.Yoshikawa, T.Yanagida, Y.Yokota, N.Kawaguchi, S.Ishizu, K.Fukuda, T.Suyama, K.J.Kim, M.Nikl, M.Miyake, M.Baba
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Journal Title
IEEE Trans.Nucl.Sci. (In press, 未定)
Peer Reviewed
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[Journal Article] Crystal Growth and Scintillation Properties of Tm, Nd co-doped LaF_3 Single Crystals2010
Author(s)
N.Abe, Y.Yokota, T.Yanagida, N.Kawaguti, M.Nikl, K.Fukuda, A.Yoshikawa, J.Pejchal, M.Nikl
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Journal Title
IEEE Trans.Nucl.Sci. (In press, 未定)
Peer Reviewed
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[Journal Article] Developmenst of a large area VUV sensitive gas PMT with GEM/μ-PIC2010
Author(s)
H.Sekiya, C.Ida, H.Kubo, S.Kurosawa, T.Tanimori, A.Yoshikawa, T.Yanagida, Y.Yokotoa, K.Fukuda, S.Ishizu, N.Kawaguchi, T.Suyama
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Journal Title
Journal of Instrumentation (In press, 未定)
Peer Reviewed
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[Journal Article] Crystal growth and scintillation properties of NdF_32010
Author(s)
Y.Furuya, H.Tanaka, N.Abe, T.Yanagida, Y.Yokota, S.Maeo, J.Pejchal, N.Kawaguchi, K.Fukuda, M.Nikl, A.Yoshikawa
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Journal Title
Optical Materials (In press, 未定)
Peer Reviewed
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[Journal Article] Er:LiCAF as Potential Vacuum Ultraviolet Laser Material at 163nm2010
Author(s)
T.Shimizu, M.Cadatal, K.Yamanoi, S.Takatori, M.Pham, E.Estacio, T.Nakazato, N.Sarukura, N.Kawaguchi, K.Fukuda, T.Suyama, T.Yanagida, Y.Yokota, A.Yoshikawa, F.Saito
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Journal Title
IEEE Trans.Nucl.Sci. (In press, 未定)
Peer Reviewed
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[Journal Article] A new imaging device based on UV scintillators and a large area gas photomulitiplier2010
Author(s)
H.Sekiya, C.Ida, H.Kubo, S.Kurosawa, K.Miuchi, T.Tanimori, K.Taniue, A.Yoshikawa, T.Yanagida, Y.Yokota, K.Fukuda, S.Ishizu, N.Kawaguchi, T.Suyama
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Journal Title
Nucl.Instru.Meth.A (In press, 未定)
Peer Reviewed
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[Journal Article] Nd^<3+>:LaF_3 as a Step-wise Excited Scintillator for Femtosecond Ultraviolet Pulses2010
Author(s)
T.Nakazato, M.Cadatal, Y.Furukawa, M.Pham, E.Estacio, T.Shimizu, N.Sarukura, K.Fukuda, T.Suyama, T.Yanagida, Y.Yokota, A.Yoshikawa, F.Saito
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Journal Title
IEEE Trans.Nucl.Sci (In press, 未定)
Peer Reviewed
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[Journal Article] Growth, Optical Properties, and Scintillation Light Yield of Ce:CaF_2 Crystals with Different Ce Concentration2009
Author(s)
T.Yanagida, K.J.Kim, K.Kamada, Y.Yokota, S.Maeo, A.Yoshikawa, N.Kawaguchi, K.Fukuda, N.Sarukura, V.Chani
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Journal Title
JJAP 49
Pages: 032601-032605
Peer Reviewed
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[Journal Article] Scintillation Properties of Praseodymium Doped LuAG Scintillator Compared to Cerium Doped LuAG, LSO and LaBr_32009
Author(s)
Lukasz Swiderski, Marek Moszynski, Antoni Nassalski, Agnieszka Syntfeld-Kazuch, Tomasz Szczesniak, Kei Kamada, Kousuke Tsutsumi, Yoshiyuki Usuki, T.Yanagida, A.Yoshikawa
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Journal Title
IEEE Trans.Nucl.Sci. 56
Pages: 2499-2505
Peer Reviewed
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[Journal Article] Development of Vacuum Ultraviolet Streak Camera System for the Evaluation of Vacuum Ultraviolet Emitting Materials2009
Author(s)
Y.Furukawa, M.Cadatal, K.Yamanoi, S.Takatori, M.Pham, E.Estacio, T.Nakazato, T.Shimizu, N.Sarukura, K.Kitano, K.Ando, K.Uchiyama, Y.Isobe, K.Fukuda, T.Suyama, T.Yanagida, A.Yoshikawa, F.Saito
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Journal Title
JJAP 48
Pages: 096503-096508
Peer Reviewed
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[Journal Article] Light Yield Non-Proportionality and Energy Resolution of Praseodymium Doped LuAG Scintillator2009
Author(s)
L., Swiderski, M., Moszynski, A., Nassalski, A., Syntfeld-Kazuch, T., Szczesniak, K., Kamada, K., Tsutsumi, Y., Usuki, T.Yanagida, A., Yoshikawa
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Journal Title
IEEE.Trans.Nucl, Sci 56
Pages: 934-938
Peer Reviewed
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[Journal Article] Evidence of the inhomogeneous Ce^<3+> distribution across grain boundaries in transparent polycrystalline Ce^<3+> doped(Gd, Y)_3Al_5O_12 garnet optical ceramics2009
Author(s)
Wei Zhao, Cedric Mancini, David Amans, Georges Boulon, Thierry Epicier, Yin Min, Hideki Yagi, Takagimi Yanagitani, T.Yanagida, A.Yoshikawa
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Journal Title
JJAP 49
Pages: 022602-022606
Peer Reviewed
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[Journal Article] Crystal growth and scintillation properties of Tm:K_2NaLuF_62009
Author(s)
N.Abe, T.Yanagida, Y.Yokota, S.Maeo, J.Pejchal, Y.Fujimoto, Y.Furuya, H.Tanaka, N.Kawaguchi, K.Fukuda, M.Nikl, A.Yoshikawa
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Journal Title
Optical Materials 32
Pages: 589-594
Peer Reviewed
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[Presentation] パルスX線励起型ストリークカメラシステムの開発及び性能評価2010
Author(s)
柳田健之, 藤本裕, 横田有為, 前尾修司, 古谷優貴, 阿部直人, 田中秀彦, 深堀明博, Pejchal Jan, 吉川彰, 河口範明, 石津澄人, 福田健太郎, 須山敏尚, 内山公朗, 森邦芳, 北野謙
Organizer
第57回応用物理学会関係連合講演会
Place of Presentation
神奈川, 東海大学
Year and Date
2010-03-20
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[Presentation] Developments and Applications of Scintillators2009
Author(s)
T.Yanagida, Y.Yokota, S.Maeo, J.Pejehal, V.Chani, Y.Fujimoto, N.Abe, Y.Furuya, H.Tanaka, A.Fukabori、A.Yoshikawa
Organizer
第5回 個人モニタリングに係る国際ワークショップ(千代田テクノル社主催)
Place of Presentation
茨城県, 千代田テクノル大洗研究所
Year and Date
2009-11-30
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[Presentation] ガンマ線検出用透明多結晶Ce:LuAGシンチレータの開発2009
Author(s)
柳田健之, 藤本裕, 横田有為, 鎌田圭, 吉川彰, 石川貴嗣, 藤村寿子, 清水肇, 八木秀喜, 柳谷高公, 伊東孝之, 繋田岳志
Organizer
2009年秋季 第70回応用物理学会学術講演会
Place of Presentation
富山、富山大学
Year and Date
2009-09-10
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