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新規重元素系シンチレータの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17J09488
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 原子力学
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

中内 大介  奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2019年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2018年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2017年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワードシンチレータ / 蛍光体 / 放射線計測 / 結晶育成 / 熱蛍光 / 残光 / 放射線 / 結晶成長 / 単結晶
研究実績の概要

ハフニウム酸希土類 (RE2Hf2O7) およびアルカリ土類群 (AEHfO3) について単結晶の合成および評価を行った。まずRE2Hf2O7に着目して様々な発光中心元素の検討を行ったところ、酸化物シンチレータの発光中心として最も一般的なCeを添加したサンプルでは自己吸収により発光強度が低下した。また、TiやZrなどの同族元素置換はホスト由来の内在発光を増加させることが確認でき、Prなどの4f-4f遷移由来発光を利用した場合にも良好な発光特性が得られた。AEHfO3に着目して検討を進めたところ、RE2Hf2O7の場合と異なりCe添加によって発光特性は大きく改善した。Ti添加品もまた良好なシンチレーション特性が得られ、波高分布解析により定量的な値を算出した。本研究では従来のBGO (Bi4Ge3O12) シンチレータよりも短い蛍光寿命、高い密度を有するいくつかの有用な材料の開発に成功したが、残光特性は従来の酸化物と比べると劣るため今後の改善が求められる。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 9件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Scintillation and thermally-stimulated luminescence properties of Tm-doped CaHfO3 crystals2020

    • 著者名/発表者名
      Fukushima Hiroyuki、Nakauchi Daisuke、Kato Takumi、Kawaguchi Noriaki、Yanagida Takayuki
    • 雑誌名

      Radiation Measurements

      巻: 133 ページ: 106280-106280

    • DOI

      10.1016/j.radmeas.2020.106280

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photoluminescence and Scintillation Properties of Ce-doped SrHfO32019

    • 著者名/発表者名
      Fukushima Hiroyuki、Nakauchi Daisuke、Kawaguchi Noriaki、Yanagida Takayuki
    • 雑誌名

      Sensors and Materials

      巻: 31 号: 4 ページ: 1273

    • DOI

      10.18494/SAM.2019.2187

    • ISSN
      0914-4935, 2435-0869
    • 年月日
      2019-04-22
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photoluminescence and scintillation properties of Ti-doped CaHfO3 crystals2019

    • 著者名/発表者名
      Fukushima Hiroyuki、Nakauchi Daisuke、Kawaguchi Noriaki、Yanagida Takayuki
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 58 号: 5 ページ: 052005-052005

    • DOI

      10.7567/1347-4065/ab116c

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Scintillation and Photoluminescence Properties of Pr-Doped CaHfO3 Crystals2019

    • 著者名/発表者名
      Fukushima Hiroyuki、Nakauchi Daisuke、Kawaguchi Noriaki、Yanagida Takayuki
    • 雑誌名

      J. Ceram. Process. Res.

      巻: 20 ページ: 211-215

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photo-, radio- and thermo- luminescence properties of Eu-doped BaSi2O5 glass-ceramics2019

    • 著者名/発表者名
      Nakauchi Daisuke、Shinozaki Kenji、Kawaguchi Noriaki、Yanagida Takayuki
    • 雑誌名

      Optik

      巻: 185 ページ: 812-818

    • DOI

      10.1016/j.ijleo.2019.03.130

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Scintillation properties of Ti- and Zr-doped lanthanum hafnate single crystals2019

    • 著者名/発表者名
      Nakauchi Daisuke、Kawaguchi Noriaki、Yanagida Takayuki
    • 雑誌名

      Optical Materials

      巻: 90 ページ: 227-230

    • DOI

      10.1016/j.optmat.2019.02.050

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optical and radiation-induced luminescence properties of Sn-doped magnesium aluminoborate glasses2019

    • 著者名/発表者名
      Nakauchi Daisuke、Okada Go、Fujimoto Yutaka、Kawano Naoki、Kawaguchi Noriaki、Yanagida Takayuki
    • 雑誌名

      Physics and Chemistry of Glasses: European Journal of Glass Science and Technology Part B

      巻: 60 号: 1 ページ: 10-14

    • DOI

      10.13036/17533562.60.1.029

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and scintillation properties of Ce-doped CaHfO3 crystals2018

    • 著者名/発表者名
      H. Fukushima, D. Nakauchi, G. Okada, N. Kawaguchi, T. Yanagida
    • 雑誌名

      ,Journal of Materials Science: Materials in Electronics

      巻: 29 号: 24 ページ: 21033-21039

    • DOI

      10.1007/s10854-018-0249-9

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Scintillation properties of RE2Hf2O7 (RE=La, Gd, Lu) single crystals prepared by Xenon arc floating zone furnace2018

    • 著者名/発表者名
      D. Nakauchi, G. Okada, N. Kawaguchi, T. Yanagida
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 57 号: 10 ページ: 100307-100307

    • DOI

      10.7567/jjap.57.100307

    • NAID

      210000149695

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ハフニウム酸希土類単結晶シンチレータの開発2018

    • 著者名/発表者名
      中内大介, 岡田豪, 河口範明, 柳田健之
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Luminescent and Scintillation Properties of Ce-doped Tb3GaxAl5-xO12 Single Crystals2017

    • 著者名/発表者名
      D. Nakauchi, G. Okada, N. Kawaguchi, T. Yanagida
    • 学会等名
      EM-NANO
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Radiation induced luminescence properties of Eu-doped SrO-Al2O3 single crystals2017

    • 著者名/発表者名
      D. Nakauchi, G. Okada, M. Koshimizu, N. Kawaguchi, T. Yanagida
    • 学会等名
      The 19th International Conference on Radiation Effects in Insulators
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Optical and radiation-induced luminescence properties of Sn-doped magnesium aluminoborate glasses2017

    • 著者名/発表者名
      D. Nakauchi, Y. Fujimoto, G. Okada, N. Kawaguchi, T. Yanagida
    • 学会等名
      The 9th International Conference on Borate Glasses, Crystals and Melts
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Photo-, Radio- and Thermoluminescence Characterizations in Rare-Earth-Doped SrAl2O4 Crystals2017

    • 著者名/発表者名
      D. Nakauchi, G. Okada, M. Koshimizu, N. Kawano, N. Kawaguchi, T. Yanagida
    • 学会等名
      STAC-10
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Radiation-induced luminescence properties of Pr:CaSiO3 crystals2017

    • 著者名/発表者名
      D. Nakauchi, G. Okada, M. Koshimizu, N. Kawano, N. Kawaguchi, T. Yanagida
    • 学会等名
      IEEE NSS MIC 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Luminescent and scintillation properties of Al-rich Ce:Tb3Al5O12 crystals2017

    • 著者名/発表者名
      D. Nakauchii, G. Okada, N. Kawano, N. Kawaguchi, T. Yanagida
    • 学会等名
      IEEE NSS MIC 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Scintillation and dosimetric properties in Eu:(Ba,Sr)Al2O4 crystals2017

    • 著者名/発表者名
      D. Nakauchii, G. Okada, N. Kawano, N. Kawaguchi, T. Yanagida
    • 学会等名
      IEEE NSS MIC 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of Ba-substitution on Eu-doped SrAl2O4 bulk crystalline scintillators2017

    • 著者名/発表者名
      D. Nakauchi, G. Okada, N. Kawano, N. Kawaguchi, T. Yanagida
    • 学会等名
      PRE2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Luminescent and scintillation properties of Eu-doped Ba2SiO42017

    • 著者名/発表者名
      D. Nakauchi, G. Okada, N. Kawano, N. Kawaguchi, T. Yanagida
    • 学会等名
      PRE2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] PROFILE

    • URL

      http://mswebs.naist.jp/LABs/yanagida/nakauchi/profile.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-05-25   更新日: 2024-03-26  

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