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2022 年度 実施状況報告書

超高エネルギー分解能シンチレーション検出器の開発

研究課題

研究課題/領域番号 22K18997
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

柳田 健之  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (20517669)

研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2025-03-31
キーワードシンチレータ
研究実績の概要

高エネルギー分解能なシンチレーション検出器の開発を目指し、初年度は Sm 添加 (Ca, Sr, Ba)F2 シンチレータを作製し、その特性を評価した。発光波長は狙い通りに 700 nm 近傍の赤・近赤外域に発現させることができた。発光量は中程度であったため、Si 半導体検出器と組み合わせた際のエネルギー分解能も 10-20% 程度と、汎用シンチレータと同程度で会った。フッ化物は Sm2+ の発光が発現しやすい反面、バンドギャップが大きいため、発光量・エネルギー分解能は妥当な値であったと考えられる。これらの実験はおおむねコンセプト検証に位置付けられるため、二価陽イオンサイトを有するハロゲン化物でSm2+の発光が発現しやすいという事、これらをSi半導体検出器と組み合わせる事で、例えば赤色に感度を持つ光電子増倍管と組み合わせた場合よりもエネルギー分解能が向上する事、の検証はできたと考えられる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

初年度は二価陽イオンサイトを有するハロゲン化物では、Sm2+の発光が発現しやすいというコンセプト検証に位置付けており、おおむねその目標は達せられた。

今後の研究の推進方策

ホストを(Ca, Sr, Ba)Cl2, (Ca, Sr,Ba)Br2, (Ca, Sr, Ba)I2、KSr2(Cl, Br, I)5、CsBa2(Cl, Br, I)5とし、Smを添加し、シンチレーション特性の評価を順次行っていく。

次年度使用額が生じた理由

2022年度に開催予定であった REI 国際会議に自身および学生が参加予定であったが、それがコロナにより、2023 年度に延期されたため、使用額が生じた。今年度の REI に使用する予定である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] サスカチュワン大学(カナダ)

    • 国名
      カナダ
    • 外国機関名
      サスカチュワン大学
  • [雑誌論文] X-ray induced reduction of Sm3+ into Sm2+ in Li2CaSiO4 and its potential for radiation measurement applications2023

    • 著者名/発表者名
      Okada Go、Ikenaga Noriaki、Koguchi Yasuhiro、Yanagida Takayuki、Kasap Safa、Nanto Hidehito
    • 雑誌名

      Materials Research Bulletin

      巻: 159 ページ: 112107~112107

    • DOI

      10.1016/j.materresbull.2022.112107

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Investigation of radio-photoluminescence properties in Sm-doped Al4SiO8 single crystals2023

    • 著者名/発表者名
      Ichiba Kensei、Okada Go、Takebuchi Yuma、Kato Takumi、Shiratori Daiki、Nakauchi Daisuke、Kawaguchi Noriaki、Yanagida Takayuki
    • 雑誌名

      Journal of Luminescence

      巻: 257 ページ: 119698~119698

    • DOI

      10.1016/j.jlumin.2023.119698

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gamma-ray Energy Dependence of Scintillation Decay Time2023

    • 著者名/発表者名
      Yanagida Takayuki、Watanabe Kenichi、Kato Takumi、Nakauchi Daisuke、Kawaguchi Noriaki
    • 雑誌名

      Sensors and Materials

      巻: 35 ページ: 423~423

    • DOI

      10.18494/SAM4135

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Properties of Sm-Doped SrCl2 Crystalline Scintillators2022

    • 著者名/発表者名
      Nakauchi Daisuke、Fujimoto Yutaka、Kato Takumi、Kawaguchi Noriaki、Yanagida Takayuki
    • 雑誌名

      Crystals

      巻: 12 ページ: 517~517

    • DOI

      10.3390/cryst12040517

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [備考] 柳田研究室HP

    • URL

      https://mswebs.naist.jp/LABs/yanagida/index.html

URL: 

公開日: 2023-12-25  

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