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透明コンポジットシンチレータを用いた高効率・高精細・大判中性子シンチレータの実現

研究課題

研究課題/領域番号 18H03468
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分80040:量子ビーム科学関連
研究機関名古屋大学

研究代表者

渡辺 賢一  名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (30324461)

研究分担者 山崎 淳  名古屋大学, 工学研究科, 助教 (10436537)
柳田 健之  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (20517669)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2020年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2019年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
2018年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
キーワード中性子 / シンチレータ / 混合粉末 / 透明コンポジット / 中性子シンチレータ / 透明シンチレータ
研究成果の概要

中性子検出を目的としたシンチレータとして、透明コンポジットシンチレータという形態の中性子シンチレータ開発を進めた。透明コンポジットとして、中性子コンバータであるLiF粉末とEu:CaF2シンチレータ粉末を混合して透明樹脂で固めたもの、およびLiガラスシンチレータ粉末を透明樹脂で固めたものが有力な候補となったが、再現性、歩留まりという観点からは、後者に優位性があるという結論に至った。これにより大判中性子シンチレータを実現する見通しを得た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまで、高精細、高効率かつ大面積を有する中性子シンチレータを実現することは困難であった。これを、透明コンポジット、特にLiガラス粉末を透明樹脂で固めたものを用いることで実現できる見通しが得られた。混合樹脂を固めるという製造工程であるため、大判化のみならず、薄膜化、小型化と、比較的自由に形状を制御可能である。中性子イメージングや医療分野における中性子計測等への応用が期待できる。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 6件)

  • [雑誌論文] First experimental verification of the neutron field of Nagoya University Accelerator-driven neutron source for boron neutron capture therapy2021

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Kenichi、Yoshihashi Sachiko、Ishikawa Akihisa、Honda Shogo、Yamazaki Atsushi、Tsurita Yukio、Uritani Akira、Tsuchida Kazuki、Kiyanagi Yoshiaki
    • 雑誌名

      Applied Radiation and Isotopes

      巻: 168 ページ: 109553-109553

    • DOI

      10.1016/j.apradiso.2020.109553

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of Optical-fiber-based Neutron Detector Using Li-glass Scintillator for an Intense Neutron Field2020

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa Akihisa、Yamazaki Atsushi、Watanabe Kenichi、Yoshihashi Sachiko、Uritani Akira、Sakurai Yoshinori、Tanaka Hiroki、Ogawara Ryo、Suda Mitsuru、Hamano Tsuyoshi
    • 雑誌名

      Sensors and Materials

      巻: 32 号: 4 ページ: 1489

    • DOI

      10.18494/SAM.2020.2748

    • ISSN
      0914-4935, 2435-0869
    • 年月日
      2020-04-20
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] A comparison between simulation and experimental results for depth profile of 6Li reaction rate in a water phantom of BNCT using a small 6Li-based scintillator neutron detector with an optical fiber2020

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa Akihisa、Yamazaki Atsushi、Watanabe Kenichi、Yoshihashi Sachiko、Uritani Akira、Tsurita Yukio、Tsuchida Kazuki、Kiyanagi Yoshiaki
    • 雑誌名

      Radiation Measurements

      巻: 133 ページ: 106270-106270

    • DOI

      10.1016/j.radmeas.2020.106270

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Cross-sectional imaging of quenched region in a steel rod using energy-resolved neutron tomography2019

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Kenichi、Minniti Triestino、Sato Hirotaka、Tremsin Anton S.、Kockelmann Winfried、Dalgliesh Robert、Kiyanagi Yoshiaki
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment

      巻: 944 ページ: 162532-162532

    • DOI

      10.1016/j.nima.2019.162532

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Basic study on a LiF-Eu:CaF2 mixed powder neutron scintillator2018

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Kenichi、Mitsuboshi Natsumi、Ishikawa Akihisa、Yamazaki Atsushi、Yoshihashi Sachiko、Uritani Akira、Kawaguchi Noriaki、Yanagida Takayuki、Fukuda Kentaro
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment

      巻: - ページ: 161244-161244

    • DOI

      10.1016/j.nima.2018.09.079

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Liガラスシンチレータを用いた光ファイバ型中性子検出器の熱中性子感度および出力線形性評価2021

    • 著者名/発表者名
      石川諒尚,渡辺賢一,山崎淳,吉橋幸子,瓜谷章
    • 学会等名
      第68回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Liガラスシンチレータを用いた光ファイバ型中性子検出器のガンマ線感度評価2021

    • 著者名/発表者名
      石川諒尚,渡辺賢一,山崎淳,吉橋幸子,瓜谷章
    • 学会等名
      日本原子力学会 2021年春の年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Experimental Evaluation of Thermal Neutron Distribution in Water Phantom in BNCT Irradiation Field Using an Optical Fiber-Based Neutron Detector2019

    • 著者名/発表者名
      Akihisa ISHIKAWA, Atsushi YAMAZAKI, Kenichi WATANABE, Sachiko YOSHIHASHI, Akira URITANI, Yukio TSURITA, Kazuki TSUCHIDA, Yoshiaki KIYANAGI
    • 学会等名
      The 19th International Conference on Solid State Dosimetry
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Response Evaluation of LiF-CsI Mixed Powder Neutron Scintillators2019

    • 著者名/発表者名
      Kenichi Watanabe, Akihisa Ishikawa, Yuho Hirata, Atsushi Yamazaki, Sachiko Yoshihashi, Akira Uritani
    • 学会等名
      The 19th International Conference on Solid State Dosimetry
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 新規中性子検出器開発に向けた混合粉末シンチレータに関する基礎研究2019

    • 著者名/発表者名
      石川諒尚,山﨑淳,渡辺賢一,吉橋幸子,瓜谷章
    • 学会等名
      第80回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Basic Study on Scintillation Properties of Mixed Powder Neutron Scintillators2019

    • 著者名/発表者名
      Akihisa ISHIKAWA, Atsushi YAMAZAKI, Kenichi WATANABE, Sachiko YOSHIHASHI, Akira URITANI
    • 学会等名
      IEEE NSS-MIC 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 光ファイバ型中性子検出器の計数率特性2019

    • 著者名/発表者名
      石川諒尚,山﨑淳,渡辺賢一,吉橋幸子,瓜谷章
    • 学会等名
      第15回次世代先端光科学研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Study on non-destructive inspection of HIP diffusion bonding interface based on energy-resolved neutron imaging2019

    • 著者名/発表者名
      Kenichi Watanabe, Yoshinori Shiota, Shinsuke Nishiura, Hiroshi Arata, Yoshiaki Kiyanagi
    • 学会等名
      AOCNS2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Basic study on a LiF-Eu:CaF2 mixed power neutron scintillator2018

    • 著者名/発表者名
      K. Watanabe, N. Mitsuboshi, A. Ishikawa, A. Yamazaki, S. Yoshihashi, A. Uritani, N. Kawaguchi, T. Yanagida
    • 学会等名
      2018 Symposium on Radiation Measurements and Applications
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Transparent mixed powder neutron scintillator2018

    • 著者名/発表者名
      K. Watanabe, M. Kataoka, N. Mitsuboshi, A. Yamazaki, S. Yoshihashi, A. Uritani, N. Kawaguchi, T. Yanagida, Y. Ikeda, K. Fukuda
    • 学会等名
      IEEE Nuclear Science Symposium 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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