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常温で動作可能な位置敏感半導体検出器

研究課題

研究課題/領域番号 59850012
研究種目

試験研究

配分区分補助金
研究分野 応用物理学一般
研究機関東京大学

研究代表者

長谷川 賢一  東京大学, 工, 助教授 (40010798)

研究期間 (年度) 1984 – 1985
研究課題ステータス 完了 (1985年度)
配分額 *注記
5,000千円 (直接経費: 5,000千円)
1985年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
1984年度: 3,900千円 (直接経費: 3,900千円)
キーワード位置敏感検出器 / 半導体検出器 / アモルファス半導体 / X線検出器
研究概要

今年度は、ファクシミリ用に開発されたアモルファス・シリコン・イメージセンサを用いて、X線用の一次元位置敏感半導体検出システムの開発を行った。このセンサは、従来の単結晶シリコンのものと較べ、大型でかつ暗電流が少ないと云う特長を持っている。
使用したFUJI XEROXのセンサは、100μm×100μmのフォトダイオードが125μmピッチで2048個並んでおり、全長256mmである。センサには電圧検出方式の増幅器とアナログスイッチが128chごとにLSI化され配置されている。
本研究では、上記検出部からの電圧信号を処理する為の増幅器,ADC,メモリ,DAC,そしてコントローラより成るシステムを製作し、パーソナルコンピュータで制御した。
8KeVのX線に対する特性は次のようであった。【◯!1】出力-入射強度特性は少なくとも3桁にわたり比例性がある。【◯!2】出力-積分時間特性は少なくとも2桁にわたり比例性がある。【◯!3】位置分解能はピッチに相当する125μmが確認された。また検出感度については、測定条件を積分時間1秒×加算回数100回とした場合、ノイズレベルは0.39mVであったので約300光子/秒/chであった。センサの暗電流を積分時間を変えて測定した結果、0.18pAであり、1秒を越えると、その影響が顕著になってくることがわかった。
フォトダイオードは1μmと薄い為に、8KeVのX線に対する検出効率は1%以下と低い。そこで、吸収係数が大きく、センサに合った発光スペクトルを持つ蛍光体として【Gd_2】【O_2】Sを選び、センサに密着させて検出効率の向上を図った。蛍光体はポリエステルのベース上に塗られているが、この状態で効率は8倍増大した。
このシステムを放射光施設でX線回折実験に利用し、その結果を含めて、欧文誌に投稿する予定である。

報告書

(1件)
  • 1985 実績報告書
  • 研究成果

    (1件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (1件)

  • [文献書誌] 日本原子力学会. (1986)

    • 関連する報告書
      1985 実績報告書

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公開日: 1987-03-31   更新日: 2016-04-21  

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