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中性子検出シンチレータための高融点有機結晶の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K14135
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分30010:結晶工学関連
研究機関東北大学

研究代表者

山路 晃広  東北大学, 金属材料研究所, 助教 (20779722)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2020年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード有機結晶 / 結晶成長 / シンチレータ / 中性子検出 / 中性子
研究成果の概要

中性子検出用途のシンチレータ(放射線で発光する材料)として、有機物結晶の育成及び研究開発を行った。本研究ではベンゼン環を有する構造の有機結晶について系統的に育成し、その発光特性を評価した。200℃を超える高融点と高速応答を備えた中性子検出有機結晶を開発した。また、検出器開発に向けて2インチ径の結晶の育成にも成功し、こちらの結晶を用いて中性子イメージング試験も行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

中性子で発光するシンチレータとして有機物結晶の育成を行い、系統的に探索することで、有機物結晶の結晶構造と発光特性の関連性を明らかにする。これにより、材料設計の指針が構築できると予想されている。有望な材料が見つかれば、セキュリティ(爆発物検査等)や資源探査、高エネルギー物理など幅広い分野への寄与が期待できる。

報告書

(3件)
  • 2020 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2020 2019 2018 その他

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

  • [雑誌論文] Crystal growth and scintillation properties of carbazole for neutron detection2020

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Yamaji, Shinnosuke Yamato, Shunsuke Kurosawa, Masao Yoshino, Satoshi Toyoda, Kei Kamada, Yuui Yokota, Hiroki Sato, Yuji Ohashi and Akira Yoshikawa
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Nuclear Science

      巻: - 号: 6 ページ: 1027-1031

    • DOI

      10.1109/tns.2020.2996276

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal growth and luminescence properties of organic crystal scintillators for α-rays detection2019

    • 著者名/発表者名
      Yamato Shinnosuke、Yamaji Akihiro、Kurosawa Shunsuke、Yoshino Masao、Ohashi Yuji、Kamada Kei、Yokota Yuui、Yoshikawa Akira
    • 雑誌名

      Optical Materials

      巻: 94 ページ: 58-63

    • DOI

      10.1016/j.optmat.2019.04.051

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Growth of heterocyclic compounds crystal and its scintillation property for neutron detection2019

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Yamaji, Shinnosuke Yamato, Shunsuke Kurosawa, Masao Yoshino, Kei Kamada,, Yuui Yokota, Hiroki Sato,, Yuji Ohashi, Akira Yoshikawa
    • 学会等名
      15th International conference on Scintillating Materials and their Applications (SCINT2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 中性子検出用途の有機結晶育成とシンチレーション特性評価2019

    • 著者名/発表者名
      山路 晃広、大和 慎之介、黒澤 俊介、吉野 将生、豊田 智史、佐藤 浩樹、大橋 雄二、横田 有為、鎌田 圭、吉川 彰
    • 学会等名
      第80回応用物理学会秋期学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] p-terphenyl結晶の作製とシンチレーション特性評価2019

    • 著者名/発表者名
      山路 晃広, 大和 慎之介, 黒澤 俊介, 吉野 将生, 大橋 雄二, 横田 有為, 鎌田 圭, 吉川 彰
    • 学会等名
      第66回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 高計数率α線検出を可能にする高融点有機結晶シンチレータの開発2018

    • 著者名/発表者名
      大和慎之介、山路晃広、黒澤俊介、吉野将生、大橋雄二、横田有為、鎌田圭、吉川彰
    • 学会等名
      セラミックス協会第31回秋季シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] p-terphenyl結晶の大口径化と評価2018

    • 著者名/発表者名
      山路 晃広、大和 慎之介、黒澤 俊介、吉野 将生、大橋 雄二、横田 有為、鎌田 圭、吉川 彰
    • 学会等名
      第79回応用物理学会 秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Scintillation and optical properties of organic crystal scintillators with a high melting point for α-particles detection2018

    • 著者名/発表者名
      Shinnosuke Yamato, Akihiro Yamaji, Shunsuke Kurosawa, Masao Yoshino, Yuji Ohahshi, Yuui Yokota, Kei Kamada, Akira Yoshikawa
    • 学会等名
      The 5th International Conference on the Physics of Optical Materials and Devices (ICOM2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 東北大学金属材料研究所 吉川研究室

    • URL

      http://yoshikawa-lab.imr.tohoku.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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