研究課題
昨年度に引き続き、放射線の入射によって発光する、高機能発光材料であるシンチレータについて、既存のシンチレータ材料の発光領域とは異なる赤色～近赤外線で発光する、新しいシンチレータの開発を行った。具体的には、塩化物、臭化物といったハロゲン化物、および、酸化物を中心に、発光波長600 nm～1100 nm程度の赤色～近赤外線のシンチレータをブリッジマン法やマイクロ引き下げ法などを利用して育成を行った。育成後には、結晶が正しく育成されているか、結晶構造や組成の分析を行った。さらに研磨などの加工を行った後に、目的の発光波長（600 nm～1100 nm程度）に合致するか確認した。赤色発光シンチレータの利点として、チェレンコフ発光などの青色発光との切り分けができるため、チェレンコフ発光などの青色発光がノイズとなるような放射線計測の現場で利用する点がある。そこで、昨年度までに材料探索で目標を超える材料を見出したこともあり、当初の計画には入っていなかったが、このような現場適用を想定した検出器開発にも着手した。今年度の成果として、このような応用をすすめ、実際の検出器に組み込み、実証を行うことができた。また、ガンマ線以外の放射線を検出するような新しい材料についても開発を進めることができた。加えて、開発したシンチレータの発光機構を解明や、発光のふるまいを理解するために、分子科学研究所 極端紫外光研究施設といった放射光施設を使った実験も行い、新しい材料の温度依存性などについても明らかにすることができた。赤色～近赤外線で発光するシンチレータ材料は、フロンティア領域であることから、今後も新しい材料の探索を続けつつ、さらに今回開発した材料を中心に社会実装を行う。
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件) 備考 (1件)
Sci. Rep.
巻: 11 ページ: 5948
10.1038/s41598-021-84515-z
http://yoshikawa-lab.imr.tohoku.ac.jp/personal/kurosawa/
