ガドリニウムパイロシリケイト系高性能シンチレータの開発
Project/Area Number |
07J02492
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Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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Allocation Type | Single-year Grants |
Section | 国内 |
Research Field |
Nuclear engineering
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Research Institution | Hokkaido University |
Principal Investigator |
川村 宗範 Hokkaido University, 大学院・工学研究科, 特別研究員(DC2)
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Project Period (FY) |
2007 – 2008
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2008)
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Budget Amount *help |
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2008: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2007: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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Keywords | シンチレータ / ガドリニウムパイロシリケイト / 結晶構造の制御 / 発光特性の制御 / 放射線計測 / 単結晶成長 / 核医学診断装置 |
Research Abstract |
前年度は、Ceドープ量に依存してCeドープGd_2Si_2O_7(Ce:GPS)のCe:GPS中の希土類元素の平均イオン半径が変化し、結果として結晶構造および発光特性が変化することが明らかとなり、本研究の目的である発光に適した結晶構造及びCeドープ量の最適値を明らかにするには、Ce:GPSの結晶構造と発光特性を分けて議論する必要があることが明らかとなった。したがって、本年度においてはCe:GPSにNdをドープすることで結晶構造を意図的に三斜晶系にしたうえでCeドープ量を0.5〜2.0%で変化させることを試み、三斜晶系の結晶構造におけるCeドープ量と発光特性の相関を研究した。実験の結果、Floating Zone MethodによりCeドープ(Gd_<1-x>Nd_x)_2Si_2O_7(Ce:NGPS)単結晶の育成に成功し、試料のX線回折パターンからNdをドープすることで結晶系を意図的に三斜晶系にしたうえでCeドープ量を変化させることが可能なことを明らかにした。また、育成した試料を用いて662keVのγ線スペクトルを測定した結果、三斜晶系においてはCeドープ量の増加に伴って発光量が増加する傾向が見られた。Ce:GPSへCe以外の希土類元素をドープすることで意図的に三斜晶系の結晶構造にしたうえで、Ceドープ量を変化させることに成功し、発光に適したCeドープ量及び結晶構造を研究することを可能にした。Ndのほか、発光を妨げないと考えられるLaやYなどのドープによってCe:GPSの結晶構造を制御したうえで、Ceドープ量と発光特性の相関を体系的に研究することにより、発光に適した結晶構造およびCeドープ量の最適化が実現できると考えている。 また、昨年度の研究成果が論文として2報公開された。
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Report
(2 results)
Research Products
(8 results)
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[Journal Article] Scintillation characteristics of Ce : Gd_2Si_2O_7 (Ce 2.5-30 mol%) single crystals prepared by the floating zone method2009
Author(s)
Sohan Kawamura, Junichi H. Kaneko, Mikio Higuchi, Jun Haruna, Shohei Saeki, Fumiyuki Fujita, Akira Homma, Shusuke Nishiyama, Shunsuke Ueda, Kazuhisa Kurashige, Hiroyuki Ishibashi, Michihiro Furusaka
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Journal Title
IEEE TRANSACTIONS ON NUCLEAR SCIENCE VOL.56,NO.1
Pages: 328-330
Related Report
Peer Reviewed
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[Presentation] TSSG法によるCe:GPS単結晶育成とそのシンチレーション特性2009
Author(s)
川村宗範, 樋口幹雄, 金子純一, 西山修輔, 藤田文行, 本間彰, 坪田陽一, 上田俊輔, 蔵重和央, 石橋浩之, 古坂道弘
Organizer
第56回応用物理学関係連合講演会
Place of Presentation
茨城県つくば市 筑波大学
Year and Date
2009-04-01
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