| 研究課題/領域番号 |
10480113
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
原子力学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
中村 尚司 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70026029)
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| 研究分担者 |
高田 真志 放射線医学総合研究所, 国際宇宙医学研究センター, 研究員(研究職) (50291109)
山寺 亮 東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 助教授 (90004465)
馬場 護 東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 教授 (20005466)
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| 研究期間 (年度) |
1998 – 1999
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| 研究課題ステータス |
完了 (1999年度)
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| 配分額 *注記 |
4,100千円 (直接経費: 4,100千円)
1999年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
1998年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
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| キーワード | 放射線混在場 / 中性子スペクトル / ホスウィッチ型検出器 / 宇宙環境 / 液体シンチレータ / プラスチックシンチレータ / 応答関数 / 中性子 / 荷電粒子 / 有機液体シンチレータ / 粒子弁別 / 荷電粒子混在場 / ホスウィッチ検出器 / 高エネルギー加速器 |
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| 研究概要 |
本研究において、国際宇宙ステーション内、航空機高度のと中性子荷電粒子が混在した放射線環境下で、両粒子を弁別して中性子エネルギースペクトルの測定可能なホスウィッチ型中性子検出器を開発し、その粒子弁別特性を実験的に、応答関数を実験と計算により評価した。
この検出器は2つのシンチレータ(内側に有機液体シンチレータ、外側にプラスチックシンチレータ)の出力パルスの減衰時間の差を利用して粒子弁別を行う点に特色があり、現在使われている他の検出器と比べて小型軽量で方向依存性がないことからこの研究目的に最も適している。
中性子と陽子などの荷電粒子が混在した放射線環境中で、両粒子を弁別測定するために、2種類のシンチレータ(有機液体シンチレータNE213とプラスチックシンチレータNE115)を組み合わせたホスウィッチ型中性子検出器を開発した。この検出器からの信号は入射粒子に依存した減衰時間を有するため、その波形の違いから、中性子と陽子などの荷電粒子が弁別可能である。検出器の粒子弁別特性は放医研サイクロトロン、HIMACで実験的に評価し、中性子と荷電粒子を弁別して測定することができた。
本研究で開発したホスウィッチ型中性子検出器は、普通の有機液体シンチレータ(NE213)と比較して光の減衰などの点で中性子に対する応答特性が異なるため、本検出器の応答関数を理研の高エネルギー中性子場で実験と計算で評価し、本検出器の応答関数マトリックスを完成させた。
得られた応答関数マトリックスを使い、アンフォールディング法により放医研サイクロトロンの荷電粒子混在上における中性子スペクトルを得た。
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