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2022 年度 研究成果報告書

中性子イメージングのための半導体ダイヤモンドの開発

研究課題

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研究課題/領域番号 20K14776
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分21050:電気電子材料工学関連
研究機関静岡大学

研究代表者

増澤 智昭  静岡大学, 電子工学研究所, 講師 (40570289)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワードダイヤモンド / 放射線センサ / 中性子 / ホウ素添加ダイヤモンド
研究成果の概要

持ち運び可能な機材による中性子イメージングを実現するため,中性子捕獲層と信号捕獲層との積層構造を有するダイヤモンド中性子検出器を開発した.中性子検出の原理実証,及びホウ素と窒素の補償ドーピングによる低ノイズ化の実証を目的として研究を行った.
(1)半導体ダイヤモンドの合成と評価,(2)電極形成などの要素技術開発,(3)放射線信号読出しの実証,の各研究目標を達成し,中性子検出の原理実証に成功した.さらに,積層構造により,構想時の予想を超えて高感度できる新しいセンサ動作モデルを見出した.また,ホウ素・窒素補償ドーピングにより抵抗率の向上を実証し,暗電流低減による信号ノイズ比改善に成功した.

自由記述の分野

半導体工学、炭素系材料

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により,積層型ダイヤモンド中性子センサを試作し,中性子検出の実証に成功した.さらに,積層構造により,構想時の予想を超えてセンサの感度を向上できる新しい動作モデルを見出した.
中性子センサの高感度化により可搬型中性子イメージングが実現すれば,中性子捕獲療法の際の人体被曝量モニタリングや,金属ケース内の爆薬などの検出が容易になり,社会の安全・安心を支える基盤技術となる非破壊検査技術が実現できる.

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公開日: 2024-01-30  

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