| 研究課題/領域番号 |
11695027
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| 研究機関 | 新潟大学 |
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研究代表者 |
宮田 等 新潟大学, 理学部, 助教授 (80192368)
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| 研究分担者 |
白井 みゆき 新居浜工業高等専門学校, 電子制御工学科, 助手 (10311101)
宮野 和政 新潟大学, 理学部, 教授 (10011529)
田村 詔生 新潟大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (00025462)
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| キーワード | 放射線検出器 / 高分子半導体 / 電解重合 / 半導体センサー |
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| 研究概要 |
本研究では、半導体放射線検出器のセンサーとして、新たに導電性高分子を考え、これを用いた新しい放射線検出器の開発を行う。ポリピロール、ポリチオフェンなどに代表される導電性高分子について、これらを用いた放射線検出器を試作し、これにレーザー光等を照射して、その出力信号を測定し、波高、S/N比、時間分解能等の性能測定を行うことを目的としている。
1.導電性高分子が半導体になっていることを確認するために、電解重合によって作られた導電性高分子サンプルに電極を取り付け、その電圧電流特性を測り電導率を求めた。電導率の値として、10^<-4>〜10^<-6>S/cmというオーダーの半導体を作ることができた。
2.半導体サンプルの電導率の最適化やセンサー構造の改良等を行って、より性能の良いセンサーを作った。レーザー光の入射による出力信号の観測から、単一半導体に電極をつけた形のセンサーの場合は、電導率が10^<-4>〜10^<-6>S/cm位のものが最も信号のS/N比が良いことが分かった。また、この場合の信号の立ち上がり時間は、約10マイクロ秒であった。
3.導電性高分子半導体センサーに高利得増幅器をつなぐとともにバイアス電圧をかけて、各種の強度、波長のレーザー光を照射した。このとき、レーザー光が当たった所に発生するキャリヤー電荷の信号は増幅器で増幅された後に、ADC(アナログ・デジタル変換器)に入力され、PCを用いたオンライン・データ取得システムによって、数値として記録された。得られたデータを解析して、波高、S/N比などの量のバイアス電圧依存性を求めた。ポリチオフェン・センサーで電極間隔が5mmの場合は、バイアス電圧が約300V以上でプラトーが現れることが分かった。
4.レーザー光に対する高分子半導体センサーからの出力信号を捕らえることはできたが、その信号の大きさはレーザー光の波長が532nmの場合、市販のシリコンPINフォトダイオードに比べて、約10^<-5>倍であることが分かった。この感度では、放射線一個を捕らえることは不可能であり、センサーの性能をより向上させる必要がある。
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