2021 年度研究成果報告書

インフラ設備の迅速探査にむけたエネルギーウインドウ型ミュオグラフィ手法の開発

研究課題

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研究課題/領域番号	19K12629
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分80040:量子ビーム科学関連
研究機関	九州大学
研究代表者	金政浩九州大学, 総合理工学研究院, 准教授 (80450310)
研究期間 (年度)	2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード	宇宙線ミュオン / エネルギーウインドウミュオグラフィ / 人工建造物透視
研究成果の概要	我々はミュオグラフィの小型施設への展開を目的としている。その場合以下の2点が極めてながい計測時間の原因となっている。「1）対象が小さく対象透過前後のミュオン数の差が小さい」、「（2）20％程度測定データに混入する電子の減算で統計的不確かさが大きくなる」これを解決するため、（1）小さい対象で吸収の起こらない高エネルギーミュオンイベントおよび（2）宇宙線電子イベントを除去可能計測システムを開発した。特徴としてチェレンコフ検出器1台で両者ともに除去可能なシステムとなっている。本研究期間中にシミュレーション、検出器設計・製作、テスト測定までが完了した。
自由記述の分野	放射線計測学
研究成果の学術的意義や社会的意義	本研究では、小型施設を対象としたミュオグラフィで低コントラストかつ長期間測定の原因となっていた高エネルギーミュオンと宇宙線電子イベントを除去する計測システムを開発した。原理としては、ミュオグラフィ検出器で記録されるイベント（全エネルギー領域の宇宙線ミュオン・電子）のうち、アクリルのチェレンコフ輻射では高エネルギーミュオンと電子がほぼ同一となることに着目して、ある閾値を下回るイベントのみのデータを記録することで低エネルギー成分のミュオンのみを選択することが出来るようになっている。この閾値は容易に変更が可能である。これにより、測定対象の規模に応じた本手法の適用を可能としている。