2015 Fiscal Year Annual Research Report
Gdを含む無機シンチレーターの入射粒子識別能に関する研究
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25420901
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| Research Institution | University of Fukui |
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Principal Investigator |
玉川 洋一 福井大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40236732)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小川 泉 福井大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20294142)
小林 正明 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, その他部局等, 名誉教授 (40013388)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 無機シンチレーター / GAGG / 入射粒子識別 / α線 / γ線 / 消光系数 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度（H２６年度）の研究により、大型GAGG結晶を用いた研究により、外部照射したα線の信号とγ線の信号に信号波形の違いが見られ、Shape Indicator (SI)という波形弁別手法により入社粒子の弁別が可能であることが確かめられた。さらに、GAGG結晶に含まれる内部不純物による発光事象を観測し、α線事象とγ線（ベータ崩壊事象を含む）を分離して識別することが可能になった。しかしながら、そのα事象のエネルギースペクトルから得られるエネルギー情報からは内部不純物核種を同定するには至らなかった。
本年度（H２７年度）は、この結果を受けて、GAGG結晶内不純物の同定を目的とした研究をすすめることとした。一般にシンチレーターでは、γ線およびβ線入射に伴う電子による発光事象と重荷電粒子であるα線入射に伴う発光事象では、損失エネルギー当たりの発光量に差がある。これは、重荷電粒子の場合、エネルギーを損失し結晶中で停止する寸前に大きなエネルギー付与を行うため、局所的な発光量に飽和現象が見られるため、単位エネルギー損失量に対する発光量は小さくなる。γ線（β線）入射とα線入射時の単位エネルギー損失あたりの発光量の比を消光系数と呼ぶが、GSGG結晶の場合前年度の実験によりこの係数の値として、0.12としてきた。しかしながら、この消光系数は入射粒子のエネルギーにも依存していると考えられ、今回問題とする１－２MeV相当のエネルギー領域における正確な消光系数を知る必要があると考えた。
このため、本年度は、加速器を用いて加速したHeイオンをGAGG結晶に入射させ、入射一粒子あたりの発光量を記録し正確な消光系数を得ることを試み、エネルギーに依存する値を得た。
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