2010 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 |
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Principal Investigator |
柳田 健之 東北大学, 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 |
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| 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。昨年度の成果として、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すことが分かった。しかしながら当該セラミックスは約16000ph/MeVの発光量であり、研究当初の目標は20000ph/MeV以上の発光量にわずかながら及ばなかったため、今年度はより詳細にCe濃度を変化させて特性を調べた。結果として0.5%程度の添加量が最適値であったことが明らかとなったため、今年度はAlサイトをGaに一部置換することによってバンドギャップ制御も試みた。LuAGの発光量があまり向上しない理由としては、ホスト光子から発光中心のCe^<3+>までのエネルギー輸送の過程において、欠陥にエネルギーが流れてしまい、最終的に無輻射遷移となってしまっていることが考えられる。Gaを添加した場合、Alを用いた場合に比べてバンドギャップを狭くする効果があるため、欠陥へのエネルギー輸送確率を抑制する効果があると考えられるためである。Ga量をAlに対して0-100%の間で変化さえた結果としてLu_3Ga_2Al_2O_<12>の組成において、約21000ph/MeVの発光量を達成し、研究目標を達成することが出来た。
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[Journal Article] Ionizing radiation sensor utilizing radiophotoluminescence in Ag +-activated phosphate glass and its application to environmental radiation monitoring2010
Author(s)
Y.Miyamoto, K.Kinoshita, H.Kobayashi, A.Fujiwara, S.Koyama, Y.Takei, H.Nanto, T.Yamamoto, T.Kurobori, T.Yanagida, A.Yoshikawa, M.Sakakura, Y.Shimotsuma, K.Miura, K.Hirao
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Journal Title
Sensors and Materials
Volume: 22
Pages: 235-245
Peer Reviewed
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[Presentation] Development of Pulsed X-Ray Tube Equipped Streak Camera System to Study Scintillation Phenomenon2010
Author(s)
T.Yanagida, Y.Fujimoto, Y.Yokota, N.Kawaguchi, K.Kamada, J.Pejchal, V.Chani, K.Fukuda, D.Totsuka, K.Uchiyama, K.Mori, K.Kitano, M.Nikl, A.Yoshikawa
Organizer
IEEE NSS MIC 2010
Place of Presentation
Knoxville Convention Center (USA)
Year and Date
20101030-20101106
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