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輝尽性蛍光体を用いて高速中性子イメージングを行うため、昨年度行ったガンマ線感度の低い輝尽性蛍光体(KCl:Eu^<2+>)とラジエータを混合する方法についてモンテカルロシミュレーションコード(PHITS)を用いて詳細に検討を行った。蛍光体中に分散したポリエチレン中の水素原子核(陽子)と衝突した14MeV高速中性子は散乱されそのエネルギーの一部を陽子に与えるが、陽子のエネルギーは最大の14MeVからほぼゼロのエネルギーまで分布しており、約4MeV程度にピークがあることがわかった。また、高速中性子照射を蛍光体の半分の領域とした場合に、陽子による蛍光体へのエネルギー付与を計算し、この分布(Edge Spread Function)をフィッティングすることにより、Line Spread Functionを求め、分解能(Line Spread Functionの半値幅)を評価すると、0.034mmとなり、ラジエータを蛍光体全面に配置する方法に比べて数倍優れていることがわかった。
また、これらの検討結果を基にプレートとすべき仕様を決定し実際にメーカーに依頼して実際的なプレートを製作した。製作したプレートはKCl:Eu^<2+>、KBr:Eu^<2+>、及びKCl:Eu^<2+>+PEの3種類である。これらは高速中性子線源を用いた実験において輝尽性蛍光出力を有することが確認でき、実際の高速中性子イメージング用プレートとして有用であることがわかった。
また、本年度は研究期間の最終年度でもあることから、これまでの研究成果についてまとめた。
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