| 研究課題/領域番号 |
26870524
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| 研究機関 | 東北工業大学 |
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研究代表者 |
小野寺 敏幸 東北工業大学, 工学部, 講師 (10620916)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 半導体ガンマ線検出器 |
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| 研究実績の概要 |
平成27年度は、前年に検証した臭化タリウム（ＴｌＢｒ）半導体結晶の高純度化に効果が期待できる複数の精製法を活かし、ＴｌＢｒ結晶の大口径化とＴｌＢｒ検出器の動作を安定化させる手法について集中的に検討した。
本研究で着想した垂直ＴＭＺ法は、ＴｌＢｒ結晶の大口径化と材料の純度を維持する新たな育成法であると推測し、実験的に従来の育成法と比較して約２倍の断面積を持つシリンダー状のＴｌＢｒ結晶が育成可能であることを見出した。しかしながら、本育成法で得られたＴｌＢｒ結晶は一部で多結晶化しており、試作したＴｌＢｒ検出器の特性も低下することが分かった。この結果は、本育成法は、従来の育成法と比較して高精度な育成条件の選定が求められるためであり、平成２８年度に向けて詳細に検討することとする。
ＴｌＢｒ検出器の安定化では、特にＴｌＢｒ結晶の表面状態に注目して検討した。検出器の動作を不安定にし、製作したＴｌＢｒ検出器の歩留まりを著しく低下させる原因が検出器の製作工程における汚染が原因であると突き止め、改善を図った。また、硬度が低く切断研磨時に損傷しやすいＴｌＢｒ結晶の表面形状の変化と検出器の特性について検討したところ、ＴｌＢｒ結晶表面の損傷部の深さと検出器の特性には明確な関連性は見出されなかったが、その一方で研磨工程の多重化が主な原因となるＴｌＢｒ結晶内部への欠陥導入がＴｌＢｒ検出器の動作を劣化させることが推測された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
目標とした１インチφ規模のＴｌＢｒ結晶の育成には至っていないが、前年度までの検討によりＴｌＢｒ結晶を用いた線量率計の工業的な実現を見据えたＴｌＢｒ結晶の大口径化技術の道筋は見出すことができた。また、線量率計およびスペクトロメータの本格的な製作の前に将来的に懸念が想定されるＴｌＢｒ検出器の動作の安定化につながる要因を早々に解決できたことは大きな成果であった。
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| 今後の研究の推進方策 |
今年度は昨年度までの成果を活かし、高品質かつ安定したＴｌＢｒ結晶の育成と装置の構築を目指す。線量率計の実現においては適宜、先行する技術を保有する協力先と連携して進める予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
小規模の基礎検討により成果につなげることができたため支出を抑えることができた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
平成２８年度は昨年度の残予算も有効に活用しながら育成条件の適正化と結晶径の大型化および検出器の検討を並行して進めることとする。
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