2015 Fiscal Year Annual Research Report
有機無機ハイブリッド材料を用いたＸ線検出用テーラーメイドシンチレータの開発
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25709088
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
越水 正典 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40374962)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | シンチレータ / 放射光 / Ｘ線 / 高速応答 / 時間分解能 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、主に20 keV以上のＸ線を検出対象とし、有機無機ハイブリッド材料から構成される高速応答シンチレータを開発してきた。無機ドメインにＸ線との相互作用機能、有機ドメインに発光機能を担わせ、Ｘ線に対する感度を飛躍的に向上させた。さらに、検出対象とするＸ線エネルギーに応じて、吸収係数の高い元素を導入することにより、対象とするＸ線エネルギーに応じたテーラーメイドの高速シンチレータ材料を開発する。高計数率対応型のシンチレーション検出器や、バースト状ノイズを除去すべき測定で利用可能な検出器として実用化を目指した。
今年度の新たな展開として、具体的には、超臨界水熱合成法で作製したZrO2ナノ粒子の添加に成功した点が挙げられる。このことにより、ZrのK吸収端（18 keV付近）以上のエネルギーでの感度が顕著に向上した。なおかつ、時間分解能の悪化は見られなかった。また、前年度に開発したHfO2ナノ粒子添加材料では、HfのLX線（特性Ｘ線）の発生により、アバランシェフォトダイオードを光検出素子として利用した際に、LX線の検出により、応答の時間分解能曲線が歪むという事象が観測されていた。今年度、HfO2とZrO2の双方のナノ粒子の添加により、この歪みが大幅に改善されることとなった。これらのことから、本研究のアプローチによる、吸収対象とするＸ線エネルギーに応じたナノ粒子添加という手法が、高エネルギーＸ線検出において有効であることが実証された。
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| Research Progress Status |
27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 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(6 results)
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[Presentation] X-ray detection capabilities of plastic scintillators incorporated with hafnium oxide nanoparticles surface-modified with π electron molecules2015
Author(s)
Fumiyuki Hiyama, Takio Noguchi，Masanori Koshimizu, Shunji Kishimoto, Rie Haruki, Fumihiko Nishikido, Takayuki Yanagida, Yutaka Fujimoto, Tsutomu Aida, Seiichi Takami, Tadafumi Adschiri, Keisuke Asai
Organizer
11th International Workshop on Ionizing Radiation Monitoring
Place of Presentation
Technol Convention Center Hosoda Hall （大洗）
Year and Date
2015-12-05 – 2015-12-06
Int'l Joint Research
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