| 研究課題/領域番号 |
14350044
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| 研究機関 | 特殊法人日本原子力研究所 |
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研究代表者 |
坂佐井 馨 特殊法人日本原子力研究所, 中性子利用研究センター, 副主任研究員 (00343913)
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| 研究分担者 |
片桐 政樹 特殊法人日本原子力研究所, 中性子利用研究センター, 主任研究員 (90354886)
松林 政仁 特殊法人日本原子力研究所, 中性子利用研究センター, 副主任研究員 (50354767)
中村 龍也 特殊法人日本原子力研究所, 中性子利用研究センター, 研究員 (60354768)
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| キーワード | 中性子イメージングプレート / 輝尽性蛍光体 / ガンマ線感度 / 中性子感度 / CaBPO_5 : Ce^<3+> / CaF_2 / SrBPO_5s : Eu^<2+> / Li_2B_4O_7 |
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| 研究概要 |
ガンマ線感度の低い輝尽性蛍光体の探索にあたり、比較的軽元素からなり、密度の小さいこと、及びホウ素等の中性子有感物質を母体に含むことを探索指針として、本年度は以下の輝尽性蛍光体を作成してその特性を調べた。
CaBPO_5:Ce^<3+> + CaF_2
本輝尽性蛍光体は昨年度の研究の結果得られたもので、本年度は、CaF_2の添加量の最適化をおこなった。その結果、添加するCaF_2の量を増加するにつれ紫外線励起発光量は増大し、CaBPO_5:Ce^<3+>とCaF_2のモル比が1:1.5程度の場合に最大の発光量があり、CaF_2を添加しない場合と比べて3倍程度であった。一方、輝尽性蛍光出力は、CaF_2添加によって極めて増大し、中性子照射の場合、そのモル比が1:1程度で、α線照射の場合は1:1から1:1.5程度で最大の輝尽性蛍光量が得ちれ、その量はCaF_2を添加しない場合と比べてそれぞれ25倍、45倍程度になることがわかった。ただし、輝尽性蛍光出力において、α線照射の場合に比べて中性子照射の場合、CaF_2添加による増大率は小さい。これはCaF_2の添加量が増大すると中性子有感物質であるホウ素の量が減少するためである。
SrBPO_5:Eu^<2+> + Li_2B_4O_7
SrBPO_5:Eu^<2+>蛍光体は一昨年度の研究結果得られたものであるが、これにLi_2B_4O_7を添加することで輝尽性蛍光量が増大することを見出した。輝尽性蛍光のピーク波長は390nmで既存のイメージングプレートと同等である。また、本輝尽性蛍光体を用いて中性子イメージングプレートを試作し、市販のイメージングプレート用リーダーで読み取ったところ、被写体のイメージを明瞭に観察できることを確認すると共に、位置分解能が0.3mmまで達成可能であることがわかった。また、中性子検出器として重要なn/γ比も市販のイメージングプレートより優れていることも確認した。
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