研究課題
本研究では、高速応答シンチレータの作製に向けて、有機無機ペロブスカイト型化合物に着目し、結晶構造に歪みをもたらすことで、シンチレータの性能要求である発光量の向上を試みた。具体的には、有機無機ペロブスカイト型化合物の有機層として用いているフェネチルアミンに新たに置換基の導入により結晶構造に歪みをもたらすことを試みた。具体的にはフッ素基、臭素基をオルト、メタ、パラ位に置換したフェネチルアミンの６種類をそれぞれ有機層に導入した試料を作成し、放射線検出特性の評価を行った。フッ素基及び臭素基を置換したフェネチルアミンをそれぞれ導入した試料のγ線励起時の発光量はおよそ5000-12000 photons/MeV, Ｘ線励起時の寿命はおよそ1-6 ns程度であった。特に、メタ位にフッ素を置換した試料の発光量が12000 photons/MeV、発光寿命が7 nsであり、フェネチルアミンを導入した試料の発光量である14000 phootons/MeVをほぼ維持しながら、当該試料の発光寿命11 nsよりも短寿命な発光を示す材料の作製に成功した。さらに、発光量向上に向けた処方として、新たに無機層の臭化鉛に臭化ストロンチウムを添加することで、発光量が20000 photons/MeVを示すことを発見した。以上の結果から、置換基効果の放射線検出特性を系統的に探索することができ、さらに一連の研究活動を通じて、性能目標である18000 photons/MeVに到達する新たな処方を発見することができた。
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment
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https://doi.org/10.1016/j.nima.2018.10.050
