シンチレータと光ファイバを用いた熱・速中性子、ガンマ線リアルタイム検出器の開発

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17H07377
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 放射線科学
• 研究機関: 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構
• 研究代表者: 小川原 亮 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 加速器工学部, 博士研究員(任常) (00807729)
• 研究期間 (年度): 2017-08-25 – 2019-03-31
• キーワード: シンチレータ / 光ファイバ / パルス波形弁別 / 中性子場特性評価

研究成果の概要

Geant4を用いた光学シミュレーションを用いて、光ファイバの長さに依存するパルス波形弁別精度の低下とその原因を調べた。その結果、シンチレーション光が光ファイバを通過する際の光路長のばらつきが精度低下の大きな要因となっていることを示した。したがって、ファイバ検出器にパルス波形弁別を実装する場合、光路長のばらつきが小さいグレーデッドインデックス型の光ファイバが適切であることを示唆した。
放射線医学総合研究所の中性子照射施設において、検出器開発に適した中性子場照射場を作成し、またリファレンスデータとして熱中性子束、速中性子線量、ガンマ線線量を独立に評価した。

自由記述の分野

放射線計測

研究成果の学術的意義や社会的意義

光ファイバとシンチレータを用いた検出器における光学輸送過程をモンテカルロ法によって解析することで、高精度パルス波形弁別を実装するために必要な情報を示した。また、本研究では熱中性子束、速中性子線量、ガンマ線線量の混在比を変化させた中性子場を作成し、それぞれ独立に評価した。NASBEE施設の様な供用施設において、このような研究開発用の中性子場は、本研究だけでなく様々な研究開発に有用である。