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CVD単結晶ダイヤモンド合成とリフトオフ法に基づく放射線検出器の開発と応用

研究課題

研究課題/領域番号 22360395
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 原子力学
研究機関北海道大学

研究代表者

金子 純一  北海道大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (90333624)

連携研究者 藤田 文行  北海道大学, 大学院・工学研究院, 助教 (10002312)
鹿田 真一  産業技術総合研究所, センター長 (00415689)
笹尾 真美子  東北大学, 工学研究科, 教授 (00144171)
佐藤 聡  日本原子力研究開発機構, 研究主幹 (20354607)
磯部 光孝  核融合科学研究所, 准教授 (00300731)
中井 光男  大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 准教授 (70201663)
浅野 芳裕  理化学研究所, X線自由電子レーザー計画推進本部, グループディレクター (40354980)
石川 正純  北海道大学, 大学院・医学研究科, 教授 (80314772)
研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円)
2012年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2011年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2010年度: 12,480千円 (直接経費: 9,600千円、間接経費: 2,880千円)
キーワード原子力計測 / 放射線物理 / ダイヤモンド / CVD / 放射線検出器 / 結晶合成 / α線 / レーザー核融合 / 単結晶ダイヤモンド / CVD法 / リフトオフ法 / エネルギースペクトル / 核融合プラズマ診断
研究概要

単結晶CVDダイヤモンドの合成条件を最適化した。合成結晶から検出器を製作しα線を使用した誘導電荷量分布測定を行った。その結果、電荷取集効率:100%(正孔)、97%(電子)、μτ積:1×10-4(正孔)、9.6×10-6(電子)cm2/Vを得た。これらの検出器を用い14MeV中性子応答関数測定を行った結果、12C(n,alpha)9Be反応によって生じたピークのエネルギー分解能:3.5%を達成した。また、8GeV電子ビームを使用した時間応答測定では350psの時間分解能を達成した。

報告書

(4件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2012 2011 2010

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Growth and evaluation of self-standing CVD diamond single crystals on off-axis (001) surface of HP/HT type IIa substrates2012

    • 著者名/発表者名
      J. H. Kaneko , F. Fujita , Y. Konno , T.Gotoh , N.Nishi , H.Watanabe, A. Chayahara , H.Umezawa , N. Tsubouchi , S. Shikata, M. Isobe
    • 雑誌名

      Diamond and related Materials

      巻: 26 ページ: 45-49

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of a sandwich-type large CVD single crystal diamond particle detector fabricatedusing a lift-off method2012

    • 著者名/発表者名
      N. Tsubouchi, Y. Mokuno1, A. Kakimoto, Y. Konno, H. Yamada, A. Chayahara, J. H. Kaneko, F. Fujita, S. Shikata
    • 雑誌名

      Diamond. Relat. Mater

      巻: vol.24 ページ: 74-77

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Growth and evaluation of self-standing CVD diamond single crystals on off-axis (001) surface of HP/HT type IIa substrates2012

    • 著者名/発表者名
      Junichi H. KANEKO
    • 雑誌名

      Diamond and Related Materials

      巻: 26 ページ: 45-49

    • DOI

      10.1016/j.diamond.2012.03.001

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of a sandwich-type large CVD single crystal diamond particle detector fabricated using a lift-off method2012

    • 著者名/発表者名
      N. Tsubouchi et al.
    • 雑誌名

      Diamond and Related Materials

      巻: 24 ページ: 74-77

    • DOI

      10.1016/j.diamond.2011.11.003

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of a sandwich-type large CVD single crystal diamond particle detector fabricated using a lift-off method2012

    • 著者名/発表者名
      N.Tsubouchi, Y.Mokunol, A.Kakimoto, Y.Konno, H.Yamada, A.Chayahara, J.H.Kaneko, F.Fujita, S.Shikata
    • 雑誌名

      Diamond.Relat.Mater.

      巻: 24 ページ: 74-77

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improvement of crystal quality of a homoepitaxially grown diamond layer by a plasma etching treatment for a diamondsubstrate2011

    • 著者名/発表者名
      Yuta Konno, Junichi H Kaneko, Fumiyuki Fujita, Hideyuki Watanabe, Kei Sato, Akinori Kakimoto, Sinichi Shikata, Akira Homma, Michihiro Furusaka
    • 雑誌名

      PROGRESS IN NUCLEAR SCIENCE AND TECHNOLOGY

      巻: 1 ページ: 255-255

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improvement of crystal quality of a homoepitaxially grown diamond layer by a plasma etching treatment for a diamond substrate2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Konno, J.H.Kaneko, F.Fujita, et al.
    • 雑誌名

      PROGRESS IN NUCLEAR SCIENCE AND TECHNOLOGY

      巻: 1 ページ: 255-258

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measurement of charge carriers' transportation in large size self-standing CVD single crystal diamonds fabricated by a lift-off method2010

    • 著者名/発表者名
      F.Fujita, A.Kakimoto, J.H.Kaneko, et al.
    • 雑誌名

      Diamond and Related Materials

      巻: 19 ページ: 162-165

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] オフ角制御高圧高温合成IIa型基板上へのCVD単結晶ダイヤモンドの合成と評価3~CH_4濃度・RF出力の電荷キャリア輸送特性への影響2012

    • 著者名/発表者名
      佐竹、金子
    • 学会等名
      ダイヤモンドシンポジウム
    • 発表場所
      青山学院大学
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] オフ角制御II a型ダイヤモンド基板を使用したCVD単結晶ダイヤモンド自立膜の合成と評価2010

    • 著者名/発表者名
      今野、後藤雄太、金子純一, 他
    • 学会等名
      ダイヤモンドシンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学、東京
    • 年月日
      2010-11-17
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 合成条件と使用基板がホモエピタキシャルCVD単結晶ダイヤモンドの電荷キャリア輸送特性に与える影響2010

    • 著者名/発表者名
      垣本明徳、今野雄太、金子純一、藤田文行, 他
    • 学会等名
      日本原子力学会・秋の大会
    • 発表場所
      北海道大学、札幌
    • 年月日
      2010-09-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 積極的電荷捕獲と光I-V測定を用いたCVD合成ダイモンド中における電荷キャリア捕獲準位の評価2010

    • 著者名/発表者名
      後藤拓人、藤田文行、金子純一, 他
    • 学会等名
      日本原子力学会・秋の大会
    • 発表場所
      北海道大学、札幌
    • 年月日
      2010-09-15
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2019-07-29  

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