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中性子計測は完全な電極構造を持ったダイヤモンド検出器が有効である

研究課題

研究課題/領域番号 18035012
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関神奈川大学

研究代表者

柏木 利介  神奈川大学, 工学部, 助教 (40202006)

研究分担者 日比野 欣也  神奈川大学, 准教授 (80260991)
奥野 祥二  神奈川大学, 助教 (90281451)
研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
8,000千円 (直接経費: 8,000千円)
2007年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
2006年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
キーワード中性子計測 / ダイヤモンド検出器 / 電子デバイス / 電子デバイス機器
研究概要

D-T核融合炉において発生する14MeVの中性子検出に対して、ダイヤモンド検出器内で生じるC-12(n,α)Be-9反応から生じるα線を検出することを様々なグループが試みているが、あまり良好な結果は得られていない。ダイヤモンドはエネルギーバンドギャップが高いため、ショットキー電極を得ることは容易であるが、オーミック電極(以下OE)を得ることは難しい。OEが不完全な場合は、ダイヤモンド内でフェルミ準位がゆがみ、放射線によって生じたキャリア(電子・正孔)が押し戻されるという現象がおこる。またOE側からα線を照射した場合、時間と共に波高値が落ちていくという、いわゆるポーラリゼーション効果が見られることになる。現在までに我々のグループでは、DLCを表面に着けることによって、OEを製作することに成功していた。しかしこの電極は、もろい、という問題が残されていた。そこで、本研究ではDLCに替わってta-Cを用い、OEの形成を試みた。このta-CはDLCよりも単結晶ダイヤモンドに対して付着力が強く、様々な酸、アルカリに対して、優れた安定性が認められた。また、ta-CをOEとして用い、放射線検出器を製作したところ、ポーラリゼーション効果が無かったことから、OEとしては有効であることが確認された。ただし、この検出器に対してダイオード特性を見ると逆方向電流は数pAと安定した値が得られたが、順方向特性の立ち上がり電圧は1V程度で良好であるが、電流が急激に上がらず、数100〜数10kΩの抵抗特性が見られた。これは、ta-C電極膜に抵抗があることを意味しており、またta-C膜を製作する際の様々な条件で、その抵抗値が変化していると考えられる。今後は、taC膜をさらに検討し、良好な条件を見つけていきたいと考えている。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2007 2006

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] The Design of Diamond Compton Telescope2007

    • 著者名/発表者名
      K. Hibino, T. Kashiwagi, S. Okuno, et. al
    • 雑誌名

      Astrophysics and Space Science 309

      ページ: 541-544

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 重粒子に対する新しい半導体検出器の応答2007

    • 著者名/発表者名
      柏木利介、日比野欣也、奥野祥二、他
    • 雑誌名

      放射線医学総合研究所重粒子線がん治療装置等共同利用研究報告書

      ページ: 165-166

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] Investigation of Basic Characteristics of Synthetic Diamond Radiation Detectors2006

    • 著者名/発表者名
      T.Kashiwagi, K.Hibino, H.Kitamura, S.Okuno, T.Takashima, Y.Uchibori, K.Yajima, M.Yokota, K.Yoshida
    • 雑誌名

      TEEE Trans. on Nucl. Sci. Vol.53,No.2

      ページ: 630-635

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Science with the Alpha Ray Detector (ARD) onboard SELENE2007

    • 著者名/発表者名
      M. Itou, T. Kashiwagi, . et. al.
    • 学会等名
      The SELENE Science Working Team Meeting
    • 発表場所
      Tukuba Space Center in JAXA
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Performance of the Alpha Ray Detector (ARD) onboard SELENE2007

    • 著者名/発表者名
      T. Takashima, T. Kashiwagi, et. al
    • 学会等名
      The SELENE Science Working Team Meeting
    • 発表場所
      Tukuba Space Center in JAXA
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Performance of the High Energy Particle Spectrometer (PS) onboard SELENE2007

    • 著者名/発表者名
      T. Takashima, T. Kashiwagi, et. al
    • 学会等名
      The SELENE Science Working Team Meeting
    • 発表場所
      Tukuba Space Center in JAXA
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2018-03-28  

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