| 研究課題/領域番号 |
20K05392
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分31010:原子力工学関連
|
|---|
| 研究機関 | 地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター |
|---|
研究代表者 |
小宮 一毅 地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター, 研究開発本部物理応用技術部電気技術グループ, 副主任研究員 (40578001)
|
|---|
| 研究分担者 |
武内 陽子 地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター, 研究開発本部物理応用技術部電気技術グループ, 副主任研究員 (40780987)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
|
| 配分額 *注記 |
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2022年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2021年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
|
|---|
| キーワード | 中性子変換膜 / ガス電子増幅器 / 熱中性子 / 高速中性子 / 中性子検出器 / ガス放射線検出器 / 高温同時焼成セラミックス / 中性子 / パルス中性子 / 飛行時間分析法 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
パルス中性子と飛行時間分析法(TOF法)を利用した中性子検出器は、中性子のエネルギーごとの2次元画像が得られるため、放射線医療・工学分野での利用が注目されている。中性子の検出は中性子を荷電粒子に変換して検出するが、エネルギー帯域によって変換効率が大きく違うため、注目するエネルギー領域ごとに検出器を用意する必要がある。
本研究は、冷中性子から高速中性子の広帯域なエネルギー領域を網羅できる変換膜として、複数の材料をマトリックス形状に配置した膜を開発する。最終的には、開発した変換膜とガス電子増幅器、パルス中性子、TOF法を組み合わせエネルギー分別と2次元画像が取得可能な検出器の開発を行う。
|
| 研究成果の概要 |
パルス中性子を利用しTOF法を用いた中性子検出器は、中性子のエネルギー解析が可能で注目されている。ただ、中性子の性質上、中性子を荷電粒子に変換して検出するが、エネルギーによってその変換膜が違うため広帯域のエネルギーに渡って検出できる検出器がない。そこで本研究は、冷中性子から高速中性子にかけて１つの変換膜で変換可能にするため、熱中性子をα線に変換する同位体ホウ素と高速中性子を陽子に変換するプラスチックの2種材料を持つハイブリット構造な変換膜を開発し、冷中性子から高速中性子にかけて１つの検出器で中性子イメージングとパルス中性子を用いたエネルギー分別が可能な検出器の開発をおこなった。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
高速中性子のイメージングにまだ課題は残るものの、今回開発した中性子変換膜を実装した検出１台によって、冷中性子から高速中性子の画像化とエネルギー解析が可能なことを示すことができた。従来はガス電子増幅器のような検出器でも、熱中性子と高速中性子で中性子から荷電粒子への変換方法が違うため、変換膜の変更などセットアップの変更が必要であった。本研究では、ほぼセットアップの変更無しに、パルス中性子と本装置が１台あるだけで任意のエネルギー帯域ごとに画像化が可能であり、材料分析などの構造解析方法や放射線医療用ビームモニタなどへの応用を期待することができる。
|
