2012 Fiscal Year Annual Research Report
高密度量子場光計測のための照射誘起発光体開発に関する研究
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22360397
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
四竈 樹男 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (30196365)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
永田 晋二 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (40208012)
趙 明 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (50512224)
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| Project Period (FY) |
2010-10-20 – 2013-03-31
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| Keywords | 発光体 / 中性子 / ガンマ線 / イオン / 光ファイバ |
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| Research Abstract |
本研究では、低線量率電子励起場（ガンマ線）、高線量率励起場（イオン）、低線量率高エネルギ中性子場（14MeV核融合中性子を用いて候補材を中心とした発光挙動解明、それに基づく材料探索を進め、最終候補材料の選定を行った。別途開発を進める耐照射光ファイバと選定された発光体を組み合わせて作成する放射線診断システムを用い最終的な放射線診断特性を機構面を含めて検証し、本放射線診断システムの実用化への見通しを得た。
①昨年度に引き続き試料作製・開発 ②一部の有望な試料について、イオン注入法、蒸着法等の高度な手法を応用し作成 ③コバルト照射、FNS照射、加速器照射での照射誘起発光挙動の評価 ④量子場での発光挙動機構のモデルの確立 ⑤照射誘起発光挙動をガンマ線場を用いて評価、実用につなげる見通しを得た。
研究を通じて、照射誘起発光を用いた放射線場計測で一番問題となる、放射線種別、エネルギ弁別に関して、一部の発光体で、放射線種別、エネルギに依存して発光スペクトルが変化することを見いだし、中性子、ガンマ線、イオンの種別弁別が可能であることを示した。イオンに関しては同様にイオンエネルギ弁別が可能なことを示した。また、核融合で用いられることが想定されているリシウム含有酸化物の誘起発光挙動評価から、酸化物の化学量論組成変化、構造変化をオンラインで計測出来ることを示し、さらに、核融合炉工学での大きな課題である、リシウム含有酸化物中の水素同位体(トリチウムが最終目標)の濃度計測が誘起発光強度変化から可能であることを示した。
関連して、福島第一事故後への応用として、放射線環境下で最も安定でかつ、高い効率を持って発光するルビーを用いた、非常に広いダイナミックレンジを持つ放射線計測システムを提案することができた。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24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 |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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