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弗化物透明セラミックスシンチレータ・ドシメータの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17J09501
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 無機材料・物性
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

加藤 匠  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
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2019年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2018年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2017年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード透明セラミックス / シンチレータ / ドシメータ
研究実績の概要

本研究ではシンチレータやドシメータ材料などの放射線計測用の蛍光体を開発することを目的に、透明セラミックスの作製およびそのシンチレーション特性・ドシメータ特性の評価を行った。採用初年度に副次的な研究結果としてSPS法により作製されたAl2O3透明セラミックスのドシメータ特性が同一組成の単結晶よりも優れていることを報告した。当該年度においてはAl2O3のドシメータ特性を改善することを目的とし、異種元素添加Al2O3透明セラミックスの作製およびそれらのドシメータ特性の評価に取り組んだ。サンプルはSPS法を用いて、850℃で10分間焼結した後、1300℃で20分間焼結することで得られた。X線誘起シンチレーションスペクトルおよびTSLスペクトルにおいて、Mg添加Al2O3透明セラミックスは酸素欠陥および不純物のCrに起因するピークを示すことを確認する事ができた。TSLグローカーブにおいては、Mg添加により230℃付近のピーク強度が増加することを確認した。線量計としてのデバイス特性を評価したところ、ダイナミックレンジは0.1 mGyから1000 mGyであった。結果として、SPS法を用いて作製したMg添加Al2O3透明セラミックスは国内で市販されている個人被ばく線量計と同等の感度を有していることを明らかにした。またグローピークの温度位置から、Mg添加Al2O3のフェーディング特性は無添加Al2O3よりも優れていると言える。

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

    (16件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Dosimetric properties of Mg-doped Al2O3 transparent ceramics2019

    • 著者名/発表者名
      Takumi Kato、Takayuki Yanagida、Noriaki Kawaguchi
    • 雑誌名

      Journal of Ceramic Processing Research

      巻: 20 号: 5 ページ: 449-454

    • DOI

      10.36410/jcpr.2019.20.5.449

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Scintillation and Photoluminescence Properties of Sr2CeO4 Ceramics2018

    • 著者名/発表者名
      T. Kato, N. Kawano, G. Okada, N. Kawaguchi, M. Koshimizu, T. Yanagida
    • 雑誌名

      Opt. Mater.

      巻: 87 ページ: 139-144

    • DOI

      10.1016/j.optmat.2018.04.014

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Scintillation Properties of SrF2 Translucent Ceramics and Crystal2018

    • 著者名/発表者名
      T. Kato, N. Kawano, G. Okada, N. Kawaguchi, K. Fukuda, T. Yanagida
    • 雑誌名

      Optik

      巻: 168 ページ: 956-962

    • DOI

      10.1016/j.ijleo.2018.04.082

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dosimetric properties of Al2O3 transparent ceramics doped with C2018

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

      Nucl. Instrum. Methods B

      巻: 435 ページ: 296-301

    • DOI

      10.1016/j.nimb.2017.12.013

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of BaF2 transparent ceramics and evaluation of the scintillation properties2017

    • 著者名/発表者名
      Takumi Kato, Go Okada, Kentaro Fukuda, Takayuki Yanagida
    • 雑誌名

      Radiation Measurements

      巻: 106 ページ: 140-145

    • DOI

      10.1016/j.radmeas.2017.03.032

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparative Study of Dosimeter Properties of Al2O3 Transparent Ceramic and Single Crystal2017

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

      Rad. Meas.

      巻: 107 ページ: 43-47

    • DOI

      10.1016/j.radmeas.2017.09.006

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dosimeter Properties of Ce-doped MgO Transparent Ceramics2017

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

      J. Lumin.

      巻: 192 ページ: 316-320

    • DOI

      10.1016/j.jlumin.2017.06.067

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 無添加及びTb添加MgAl2O4 透明セラミックスのドシメータ特性2019

    • 著者名/発表者名
      加藤 匠, 河口範明, 柳田健之
    • 学会等名
      2019年応用物理学会春季講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Sr2CeO4セラミックスのX線誘起発光特性2018

    • 著者名/発表者名
      加藤 匠, 岡田 豪, 河口 範明, 柳田 健之, 藤本 裕, 越水 正典
    • 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
      2018 実績報告書
  • [学会発表] X-ray induced luminescence properties of Sr2CeO4 ceramics2018

    • 著者名/発表者名
      T. Kato, G. Okada, N. Kawaguchi, T. Yanagida
    • 学会等名
      IEEE NSS MIC
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Scintillation properties of Eu-doped SrF2 translucent ceramic2018

    • 著者名/発表者名
      T. Kato, G. Okada, N. Kawaguchi, K. Fukuda, T. Yanagida
    • 学会等名
      SORMA XII
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] C添加Al2O3 透明セラミックのドシメータ特性2017

    • 著者名/発表者名
      加藤匠, 河野直樹, 岡田豪, 河口範明, 柳田健之, 平田悠歩, 山崎淳, 渡辺賢一
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] BaO-TiO2-GeO2-SiO2結晶化ガラスのシンチレーション特性2017

    • 著者名/発表者名
      加藤匠, 河野直樹, 岡田豪, 河口範明, 正井博和, 柳田健之
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Investigation of scintillation properties of BaF2 Transparent Ceramic2017

    • 著者名/発表者名
      Takumi Kato, Go Okada, Naoki Kawano, Noriaki Kawaguchi, Takayuki Yanagida
    • 学会等名
      IEEE NSS MIC 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Dosimeter Properties of C Ions Doped Al2O3 Transparent Ceramic2017

    • 著者名/発表者名
      Takumi Kato, Go Okada, Noriaki Kawaguchi, Takayuki 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
  • [備考] 加藤匠の研究者個人ホームページ

    • URL

      http://naistjsapsc.starfree.jp/

    • 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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