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超高解像度CdTe放射線デバイスを目指した新エネルギー弁別手法の研究

研究課題

研究課題/領域番号 19656098
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 計測工学
研究機関静岡大学

研究代表者

青木 徹  静岡大学, 電子工学研究所, 准教授 (10283350)

研究分担者 三村 秀典  静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (90144055)
研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2008年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2007年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
キーワードCdTe / 超高解像度 / エネルギー弁別 / 空乏層制 / ダイオード / 電荷増幅器 / 走査 / 蓄積動 / X線 / 材質識別 / 検出
研究概要

超高解像度CdTe放射線デバイスを目指した新しいエネルギー弁別の研究で、超高解像度化のために避けて通ることの出来ない走査型デバイスにおけるエネルギー弁別手法を提案、検討した。
ダイオード構造の設計と作成により空乏層の制御が可能であることと、放射線検出が可能なことを確認した後、複数の線源を用いたエネルギー弁別スペクトル、特にピークエネルギーの特定が可能であることを示した。また、空乏層制御をより正確および効率的に行うためのダイオード構造の設計および試作を行い、ダイオード面全域にわたりより正確な制御を行うことを可能とした。また、空乏層外でのキャリア走行性の検討を行い、空乏層外での理論想定外での挙動が予想以上に大きいことから、演算上の連立方程式内でこの動きをキャンセルする方法を提案、検討した。しかし、この部分での動作は印加電圧により変化するため、計算による対処的な手法ではなく、根本的に(物理的に)解決する必要があることがわかり今後の検討課題とした。
一方で、この構造に適した信号処理系、原理的増幅器の設計および試作を行った。基本的には従来から用いている電荷増幅器であるが、基本動作が蓄積動作となるため、それに適した回路構成を行った。また、バイアス電圧変化に対する増幅特性の変動を抑える工夫を行い、結果としてエネルギーピークの検出が出来ることを示した。

報告書

(2件)
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2009 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] L. A. Kosyachenko, 1 V. A. Gnatyuk, 2 T. Aoki, 2 V. M. Sklyarchuk, 1 0. F. Sklyarchuk, 1 and 0. L. Maslyanchukl2009

    • 著者名/発表者名
      L. A. Kosyachenko, V. A. Gnatyuk, T. Aoki, V. M. Sklyarchuk, O. F. Sklyarchuk, O. L. Maslyanchuk
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett. 94

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Capabilities of CdZnTe-based Schottky diodes for detection of optical and X/γ-ray radiation2009

    • 著者名/発表者名
      O. L. Maslyanchuk, L. A. Kosyachenk, V. A. Gnatyuk, T Aoki, I. M. Rarenko, V. M. Sklyarchuk
    • 雑誌名

      Phys. Status Solidi C 6

      ページ: 1282-1286

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Atomic number and electron density measurement using aconventional X-ray tube and a CdTe detector2008

    • 著者名/発表者名
      Zou W, Nakashima T., Onishi Y., Koike A., Shinoiya B. Morii H. Neo Y. Mimura H. Aoki T.
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys. 47

      ページ: 7317-7323

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrical characteristics of Shottky diodes based on semi-insulating CdTe single crystals2007

    • 著者名/発表者名
      L.A.Kosyachenko, . O.L.Masiyanchuk, U.M.Skiyarchuk, E.V.Grushko, V.A.Gnatyuk, T.Aoki, Y.Hatanaka
    • 雑誌名

      J.of Appl.Phys 101

      ページ: 13704-13704

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] CdTe X-ray sensing driven by electron beam from field emitters2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Neo, Y.Ikeda, T.Sakata, H.Mori, K.Shiozawa, T.Aoki, H.Mimura
    • 雑誌名

      J.Vac.Sci.Technol.B 25

      ページ: 643-645

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of CdTe photon-counting X-ray imager to material discriminated X-ray CT2007

    • 著者名/発表者名
      T.Nakashima, H.Morii, Y.Neo, H.Mimura, T.Aoki
    • 雑誌名

      Prof.of SPIE 6706

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 蓄積モード検出器によるy線エネルギー弁別検出2009

    • 著者名/発表者名
      岡部和也, 森井久史, 三村秀典, 青木徹
    • 学会等名
      第23回放射線検出器とその応用研究会
    • 発表場所
      KEK(つくば市)
    • 年月日
      2009-01-29
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] X-ray,gamma-ray detector/imager by CdTe semiconductor and its applications2007

    • 著者名/発表者名
      T.Aoki, H.Mimura
    • 学会等名
      8th Int.Conf.Corelation Optics 2007
    • 発表場所
      Chernivtsi,Ukraina
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.rie.shizuoka.ac.jp

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.rie.shizuoka.ac.jp

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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