| 研究概要 |
中性子回折を用いた残留応力測定は工業的に非常に重要であり、すでに日本原子力研究開発機構のJRR-3 RESAやJ-PARC TAKUMIなどで産業利用が開始されている。産業利用の要望が高まるにつれ、測定の高効率化が求められている。高効率化のためには中性子フラックスの増加とともに、中性子検出器の大面積化、検出効率の高効率化が求められている。しかし、中性子回折実験で用いられる検出器の要求性能満たすためには、中性子の反応媒体としてHe-3を使うのが一般的であったが、He-3の価格の高騰から代替する検出器の開発が求められている。
Ce:LiCAFシンチレータ(Ce:6LiCaAlF6 (LiCAF))は株式会社トクヤマによって開発された高速な単結晶シンチレータである。LiCAFは熱中性子に対して、Li(n,α)反応により、高い検出感度を有するとともに、波高値のみで従来のガスカウンタ並の中性子・ガンマ線の弁別能に優れたシンチレータとして期待されている。しかしながらLiCAFシンチレータの発光ピークが280nmであり、APDの有感領域から外れているためAPDとの組み合わせでは有効に機能しなかった。そこで今回の実験では２種類の波長シフタ(POPOP, MSB)を用いることで、LiCAF:Ce中性子との反応による発光に対するAPDの感度を向上させた。LiCAFに波長シフタ（POPOP, MSB）を組み合わせ、受光体にAPDを用いた中性子波光スペクトル測定を行った。いずれの波長シフタを用いた場合でも、中性子のピークを観察することができたが、POPOPを用いた場合、特に良好な結果が得られた。検出効率もHe-3比例計数管に対して、83%となっており、今後He-3検出器の代替に十分なる可能性を示した。
|
