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ルビーシンチレータを用いた低エネルギープロトン検出器の開発研究

研究課題

研究課題/領域番号 11680513
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 原子力学
研究機関東京大学

研究代表者

二瓶 仁  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (70010973)

研究分担者 井上 信幸  京都大学, エネルギー理工学研究所, 教授 (60023719)
研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
700千円 (直接経費: 700千円)
2000年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワード中性子 / 超冷中性子(UCN) / 中性子寿命 / 磁気ボトル / プロトン検出器 / 低エネルギー / ルビーシンチレータ / 低エネルギープロトン / 中性子崩壊 / シンチレーター
研究概要

永久磁石多極カスプ配位を用いた超冷中性子(UCN)磁気ボトルが,井上,二瓶,秋山により提案された。UCNの閉込めは,ボトル中のUCN崩壊時に放出されるプロトンを検出して確認できる。プロトンはボトル天井に設置され,且つ-50〜-100kVにバイアスされた検出器で検出される。ボトルは原子炉近傍に設置されるため,中性子とγ線に対して不感な低エネルギープロトン検出器の開発が必要となる。
本研究で採用した検出器はCrを含むルビーシンチレータ(Al_2O_3(Cr_2O_3))である。このシンチレータの(n, p)反応割合は非常に小さく,且つ薄片化が可能なためγ線の影響も非常に小さくできる。
本実験での厚さは0.02mmである。本研究で得られた結果を以下に述べる。(1)^<241>Am線源からのα線(5.5MeV)とバンデグラフ加速器で加速されたプロトン(0.4〜1.0MeV)を,低雑音型光電子増倍管の表面に取り付けたシンチレータに照射した。1個の荷電粒子をシンチレータに照射した場合,増倍管からの信号が,多数の孤立した短いパルス信号から構成されていることが判明した。信号全体の減衰時間は約2.4msである。(2)幾つかの波長を持つ発光スペクトラムが分光器により観測された。この結果は報告されている他のデータともほぼ一致する。(3)検出器系の中性子とγ線に対する感度を,KUR(京大原子炉)の炉室内で測定したが,両者に対して殆ど不感であることが確認された。(4)本研究の目的を達成する結論が得られた,即ち以上の実験結果から得られた特性を組合せて使用すると,中性子とγ線に不感な,且つ高いS/N比を持つ低エネルギープロトン検出器系の製作が可能である。

報告書

(3件)
  • 2001 研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (13件)

  • [文献書誌] 細野, 二瓶, 中沢: "中性子崩壊時に発生する陽子測定用低エネルギー陽子検出器の開発"第61回応用物理学会学術講演会予稿集. 1. 6p-V-9/I (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 細野, 二瓶, 中沢: "中性子崩壊時に発生する陽子測定用低エネルギー陽子検出器の開発II"第62回応用物理学会学術講演会予稿集. 1. 13a-4-2H (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Hihei, Y.Hosono et al.: "Development of a Low-Energy Proton Detector for Measuring the Proton Emitted by Neutron Decay"KURRI Progress Report. No.11084 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Hihei, Y.Hosono et al.: "Development of a Low-Energy Proton Detector for Measuring the Proton Emitted by Neutron Decay"KURRI Progress Report. No.12100 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Hosono, H.Nihei, M.Nakazawa: "Photon Spectrum Emitted from a Thin Ruby Scintillator"in preparation for publication.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Hosono, H.Nihei, M.Nakazawa: "Development of a Low Energy Proton Detector Using a Thin Ruby Scintillator"in preparation for publication.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Hosono, H. Nihei, and M. Nakazawa: "Development of a Low-Energy Proton Detector for Measuring the Proton Emitted by Neutron Decay"Ext. Abstr. (61th Autumn Meet, 2000) Japan Society of Applied Physics and Related Societies. 6p-V-9/I

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Hosonom H. Nihei, and M. Nakazawa: "Development of a Low-Energy Proton Detector for Measuring the Proton Emitted by Neutron Decay II"Ext. Abstr. (62th Autumn Meet, 2001) Japan Society of Applied Physics and related Societies. 13a-4-2H

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Hihei, Y. Hosono, N. Inoue, M. Utsuro, Y. Kawabata and K. Okumura: "Development of a Low-Energy Proton Detector for Measuring the Proton Emitted by Neutron Decay"KURRI Progress Report. No. 11084. (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Hihei, Y. Hosono, N. Inoue, M. Utsuro, Y. Kawai and K. Okumura: "Development of a Low-Energy Proton Detector for Measuring the Proton Emitted by Neutron Decay"KURRI Progress Report. No. 12100. (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Hosono, H. Nihei, and M. Nakazawa: "Photon Spectrum Emitted from a Thin Ruby Scintillator"(in preparation for publication).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Hosono, H. Nihei, and M. Nakazawa: "Development of a Low Energy Proton Detector Using a Thin Ruby Scintillator"(in preparation for publication).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 細野米市,二瓶仁,中沢正治: "中性子崩壊時に発生する陽子測定用低エネルギー陽子検出器の開発"第61回応用物理学会学術講演会予稿集. 1. 77 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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