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2015 Fiscal Year Research-status Report

適正な原発廃炉作業を支援するエネルギー分析型ガンマ線線量率計の研究

Research Project

Project/Area Number 26870524
Research InstitutionTohoku Institute of Technology

Principal Investigator

小野寺 敏幸  東北工業大学, 工学部, 講師 (10620916)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords半導体ガンマ線検出器
Outline of Annual Research Achievements

平成27年度は、前年に検証した臭化タリウム(TlBr)半導体結晶の高純度化に効果が期待できる複数の精製法を活かし、TlBr結晶の大口径化とTlBr検出器の動作を安定化させる手法について集中的に検討した。
本研究で着想した垂直TMZ法は、TlBr結晶の大口径化と材料の純度を維持する新たな育成法であると推測し、実験的に従来の育成法と比較して約2倍の断面積を持つシリンダー状のTlBr結晶が育成可能であることを見出した。しかしながら、本育成法で得られたTlBr結晶は一部で多結晶化しており、試作したTlBr検出器の特性も低下することが分かった。この結果は、本育成法は、従来の育成法と比較して高精度な育成条件の選定が求められるためであり、平成28年度に向けて詳細に検討することとする。
TlBr検出器の安定化では、特にTlBr結晶の表面状態に注目して検討した。検出器の動作を不安定にし、製作したTlBr検出器の歩留まりを著しく低下させる原因が検出器の製作工程における汚染が原因であると突き止め、改善を図った。また、硬度が低く切断研磨時に損傷しやすいTlBr結晶の表面形状の変化と検出器の特性について検討したところ、TlBr結晶表面の損傷部の深さと検出器の特性には明確な関連性は見出されなかったが、その一方で研磨工程の多重化が主な原因となるTlBr結晶内部への欠陥導入がTlBr検出器の動作を劣化させることが推測された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

目標とした1インチφ規模のTlBr結晶の育成には至っていないが、前年度までの検討によりTlBr結晶を用いた線量率計の工業的な実現を見据えたTlBr結晶の大口径化技術の道筋は見出すことができた。また、線量率計およびスペクトロメータの本格的な製作の前に将来的に懸念が想定されるTlBr検出器の動作の安定化につながる要因を早々に解決できたことは大きな成果であった。

Strategy for Future Research Activity

今年度は昨年度までの成果を活かし、高品質かつ安定したTlBr結晶の育成と装置の構築を目指す。線量率計の実現においては適宜、先行する技術を保有する協力先と連携して進める予定である。

Causes of Carryover

小規模の基礎検討により成果につなげることができたため支出を抑えることができた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

平成28年度は昨年度の残予算も有効に活用しながら育成条件の適正化と結晶径の大型化および検出器の検討を並行して進めることとする。

  • Research Products

    (5 results)

All 2016 2015

All Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Presentation] 垂直TMZ法を用いたTlBr結晶の育成及びTlBr検出器の評価2016

    • Author(s)
      小野寺敏幸、人見啓太朗、庄司忠良
    • Organizer
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      東京工業大学(東京・大岡山)
    • Year and Date
      2016-03-19 – 2016-03-22
  • [Presentation] TlBr結晶の表面形状の改善とγ線応答特性の関連性2015

    • Author(s)
      氏家忍、岩本泰幸、人見啓太朗、庄司忠良、小野寺敏幸
    • Organizer
      応用物理学会東北支部第70回学術講演会
    • Place of Presentation
      南田温泉ホテルアップルランド(青森・弘前)
    • Year and Date
      2015-12-03 – 2015-12-04
  • [Presentation] 垂直TMZ法におるTlBr結晶の育成と評価2015

    • Author(s)
      長門侑治、田中勝紀、人見啓太朗、庄司忠良、小野寺敏幸
    • Organizer
      応用物理学会東北支部第70回学術講演会
    • Place of Presentation
      南田温泉ホテルアップルランド(青森・弘前)
    • Year and Date
      2015-12-03 – 2015-12-04
  • [Presentation] 縦型TMZ法を用いたTlBr結晶の育成(III)2015

    • Author(s)
      小野寺敏幸、人見啓太朗、庄司忠良
    • Organizer
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場(愛知・名古屋)
    • Year and Date
      2015-09-13 – 2015-09-16
  • [Presentation] Spectroscopic performance of TlBr crystals purified via vacuum distillation2015

    • Author(s)
      T.Onodera, K.Hitomi, and T.Shoji
    • Organizer
      CS2015 Coimbra 39th Colloquium Spectroscopicum Internationale
    • Place of Presentation
      Figueira da Foz(Portugal)
    • Year and Date
      2015-08-30 – 2015-09-03
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2017-01-06  

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