極限環境下での放射線計測に向けた新規赤色シンチレータ結晶の探索

• 研究課題/領域番号: 24K08025
• 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26020:無機材料および物性関連
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 山路 晃広 東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 特任助教 (20779722)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2026年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2025年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2024年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 結晶成長 / シンチレータ / 近赤外発光

研究開始時の研究の概要

本研究の目的は高温（200℃）や高放射線率（＞1kSv/h）のような極限環境下での放射線計測用途の近赤外領域発光を有するシンチレータ結晶の探索である。このような環境下では、シンチレータと光検出器を直接接合するのではなく、光ファイバー（20-200 m程度の長さ）を介して読み取る方法が有力である。このとき、光ファイバーはレイリー散乱の影響が従来のシンチレータより少ない、近赤外域発光シンチレータが必要となる。シンチレータ特性の目標としては、発光波長は650-1200 nm、発光量として10,000 光子/MeV以上、減衰時間を1ms以下、100℃でも発光を維持することである。