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三次元位置検出型臭化タリウム放射線検出器の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18760054
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 応用物理学一般
研究機関東北工業大学

研究代表者

人見 啓太朗  東北工業大学, 工学部, 講師 (60382660)

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
1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2007年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2006年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワード臭化タリウム / ガンマ線検出器 / 位置検出器 / ピクセル型検出器 / 化合物半導体 / ワイドギャップ半導体
研究概要

前年度までの研究によって、臭化タリウム検出器の性能が市販されているテルル化カドミウム検出器を大幅に凌駕することが実証できた。この前年度の成果を受け、本年度は臭化タリウム検出器の実用化へ向けた取り組みを行った。結晶育成においては、帯域精製法による素材の精製回数を1回、100回、300回としたものを用意し検出器を製作し比較した。その結果、100回程度の帯域精製で実用に十分な性能を持つ臭化タリウム検出器を製作できるとの結果を得た。また、信号処理系統を工夫し、詳細な検出器内のガンマ線の相互作用位置を同定することにより、臭化タリウム検出器から662keVのガンマ線に対して1%の分解能を得ることができた。臭化タリウム検出器の実用化への最大の課題は、その性能が時間の経過とともに劣化するポラリゼーション現象であった。本研究により、臭化タリウム結晶に電極材料としてタリウム金属を応用することにより、検出器のポラリゼーション現象を大幅に抑制することができるという知見を得ることができた。また、本研究では、タリウムは他の金属材料とは異なり、臭化タリウム自身を構成する原子であることから、電極において母材との電気化学反応が起こり、検出器の性能が安定するというモデルの構築も行った。以上、本研究では、結晶の育成、検出器製作・評価、信号処理、長期安定動作といった課題を解決し、三次元位置検出型臭化タリウム検出器を完成することができた。本研究の成果は、放射線の高度利用に貢献するものである。

報告書

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

    (11件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] A method for suppressing polarization phenomena in TIBr detectors2008

    • 著者名/発表者名
      Keitaro Hitomi
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments & Methods in Physics Research Section A 585

      ページ: 102-104

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of zone purification process on TIBr crystals for radiation detector fabrication2007

    • 著者名/発表者名
      Keitaro Hitomi
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments & Methods in Physics Research Section A 579

      ページ: 153-156

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pixellated TIBr detectors with the depth sensing technique2007

    • 著者名/発表者名
      Keitaro Hitomi
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments & Methods in Physics Research Section A 578

      ページ: 235-238

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spectroscopic performance and long-term stability of thallium bromide radiation detectors2006

    • 著者名/発表者名
      T.Onodera
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments & Methods in Physics Research Section A 568

      ページ: 433-436

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] TIBr検出器のポラリゼーション現象の抑制2008

    • 著者名/発表者名
      人見 啓太朗
    • 学会等名
      第55回応用物理学関係連合後援会
    • 発表場所
      千葉・日本大学理工学部
    • 年月日
      2008-03-29
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] プレーナ型TIBr検出器のエネルギー分解能の改善2008

    • 著者名/発表者名
      早川 健太郎
    • 学会等名
      第55回応用物理学関係連合後援会
    • 発表場所
      千葉・日本大学理工学部
    • 年月日
      2008-03-27
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of LGSO Scintillators with Si PIN Photodiodes2007

    • 著者名/発表者名
      Keitaro Hitomi
    • 学会等名
      IEEE 2007 Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2007-11-01
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Cerium Bromide Scintillation Detectors2007

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Onodera
    • 学会等名
      IEEE 2007 Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2007-11-01
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] TIBr Gamma-Ray Spectrometers Using the Depth Sensitive Single Polarity Charge Sensing Technique2007

    • 著者名/発表者名
      Keitaro Hitomi
    • 学会等名
      IEEE 2007 Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2007-10-31
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of the multipixel photon counters with inorganic scintillators2007

    • 著者名/発表者名
      Keitaro Hitomi
    • 学会等名
      SPIE Optics+Photonics 2007
    • 発表場所
      San Diego, California, USA
    • 年月日
      2007-08-29
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Investigation of pixellated TIBr gamma-ray spectrometers with the depth sensing technique2007

    • 著者名/発表者名
      Keitaro Hitomi
    • 学会等名
      9th International Workshop on Radiation Imaging Detectors
    • 発表場所
      Erlangen, Germany
    • 年月日
      2007-07-17
    • 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: 2016-04-21  

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