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高性能中性子線ガラスシンチレーターの開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K06725
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 無機材料・物性
研究機関熊本大学

研究代表者

村田 貴広  熊本大学, 大学院先端科学研究部(理), 准教授 (70304839)

研究分担者 猿倉 信彦  大阪大学, レーザー科学研究所, 教授 (40260202)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードガラス / シンチレーター / 中性子 / フォトニクス / 中性子計測
研究成果の概要

幅広い分野において開発が切望されている中性子線シンチレーターの開発を最終目的として,これまでに申請者らの研究グループが独自の材料設計戦略に基づいて発明した中性子線検出用ガラスシンチレータにおいて,深紫外蛍光を示す賦活剤Pr3+に賦活助剤を共ドープさせて,より高輝度かつ高速応答性を有する高性能中性子線ガラスシンチレーター材料の開発研究を行なった.その結果,Pr3+のみをドープしたガラスの蛍光寿命は19 nsであるのに対して,本研究で開発したPr3+とCe3+ガラスを共ドープしたガラスにおいて0.4 nsが得られ,高速応答性能の向上に成功した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

フォトニクスガラスと高度な分光分析技術を融合することによってのみ得られる真空紫外領域の基礎物性の集積に貢献することにおいて学術的に意義深い.さらに,これらの研究によって開発する高性能中性子線ガラスシンチレーター材料は,レーザー核融合という基礎科学分野にとどまらず,セキュリティー,ガン治療,インフラ非破壊検査,など国内外を問わず実社会でも極めてニーズが高い分野において安全・安心な社会を支える基盤技術となるとともに,高速応答性能を活用したリアルタイムでの中性子トモグラフィへの応用も期待され,利用分野も広範囲にわたるので高い経済波及効果も期待できる.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Spectroscopic properties of Pr 3+ -doped 20Al(PO3)3-80LiF glasses as potential scintillators for neutron detection2018

    • 著者名/発表者名
      Empizo Melvin John F.、Cadatal-Raduban Marilou、Murata Takahiro、Minami Yuki、Kawano Keisuke、Yamanoi Kohei、Shimizu Toshihiko、Sarukura Nobuhiko、Guzik Malgorzata、Guyot Yannick、Boulon Georges
    • 雑誌名

      Journal of Luminescence

      巻: 193 ページ: 13-21

    • DOI

      10.1016/j.jlumin.2017.06.029

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Volatilization from lithium fluorophosphate glass scintillator during melting2018

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Murata, Shigeru Fujino, Hideki Yoshida, Melvin John F. Empizo, Yuki Minami, Kohei Yamanoi, Toshihiko Shimizu, and Nobuhiko Sarukura
    • 学会等名
      ICG Annual Meeting 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高性能中性子線ガラスシンチレーターの研究開発2017

    • 著者名/発表者名
      村田貴広,猿倉信彦
    • 学会等名
      平成29年度九州支部秋季合同発表会・日本セラミックス協会・耐火物技術協会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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