2009 Fiscal Year Annual Research Report
Project/Area Number |
08F08055
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Research Institution | Tohoku University |
Principal Investigator |
吉川 彰 Tohoku University, 多元物質科学研究所, 准教授
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
PEJCHAL Jan 東北大学, 多元物質科学研究所, 外国人特別研究員
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Keywords | 結晶工学 / シンチレータ / 放射線・X線・粒子線 / 発光素子 / ルミネッセンス |
Research Abstract |
シンチレータデバイスの応用分野はエネルギー、医療、工業、農業等、多岐に渡り、トータルシステムで8.6兆円、シンチレータデバイスで450億円という莫大な市場規模を有する。中でも、中性子線検出器は、原子炉、核融合、資源探査等の健全性診断や予寿命予測等、エネルギーから物質・生命科学、安全・安心に資する技術まで広範な分野で用いられており、J-PARCの建設などでその役割が飛躍的に加速している。しかしながら、現状の中性子検出器は中性子検出効率が20~50%@1Å程度のものが殆どであり、中性子を半分以上捨てていることになっている。この状況から、検出効率の大幅向上が望まれ、例えばJ-PARCのプロジェクトチームからは検出効率80~90%@1Åが要求されている。加えて、高効率の中性子検出器が実現すれば、物流チェックなどにおいても従来型の受動的な検査方法ではなく能動的な物流チェックも可能となるなど、新技術の創成を齎すことが期待される。中性子検出器の検出効率向上の鍵を握るのがシンチレータである。これらの背景を踏まえ、研究では中性子検出器の技術革新に資する新規シンチレータ材料の開発を中心とし、その材料設計、探索合成、発光メカニズム、クエンチメカニズムの理解、更には、高品質バルク単結晶および形状制御単結晶作製技術の確立までを研究開発対象としている。 研究室の保有するマイクロ引き下げ装置を用いて、中性子用フッ化物単結晶の作製を行った。中性子用シンチレータでは、Li、B、Gd含有量が多いほど、検出効率を高めることが可能である。作成したサンプルは、研究室の保有するラウエカメラなどで結晶構造や結晶性を確認し、さらに研究室の保有する吸収率測定装置や、蛍光測定装置を用いて、光学特性を評価するというサイクルで研究を進めている。 平成21年度において、有意な発光が確認されたLiAlO3、LiCAG等は、擬似中性子として、研究室の保有するアルファ線源応答を評価した。特にLiCAFにおいては中性子を用いた2次元画像取得に成功した。
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Research Products
(15 results)
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[Journal Article] Study of VUV emission and γ-RAY responses of Nd : BaF2 scintillaotor2010
Author(s)
T.Yanagida, N.Kawaguchi, Y.Yokota, S.Ishizu, K.Fukuda, A.Yoshikawa, J.Pejchal, M.Nikl, V.Babin, H.Sekiya, K.Kamada
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Journal Title
Peer Reviewed
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[Journal Article] Crystal growth and scintillation properties of Tm : K2NaLuF62009
Author(s)
N.Abe, T.Yanagida, Y.Yokota, S.Maeo, J.Pejchal, Y.Fujimoto, Y.Furuya, H.Tanaka, N.Kawaguchi, K.Fukuda, M.Nikl, A.Yoshikawa
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Journal Title
Opt.Mat. 32
Pages: 589-594
Peer Reviewed
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[Presentation] Tm, Nd 共添加LaF3単結晶の作製及びエネルギー遷移の評価2009
Author(s)
阿部直人, 横田有為, 柳田健之, 藤本裕, 河口範明, Jan Pejchal, 福田健太郎, Martin Nikl, 前尾修司, 鎌田圭, 吉川彰
Organizer
第20回光物性研究会
Place of Presentation
大阪、大阪市立大学
Year and Date
20091211-20091212
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[Presentation] Doubly-doped BaY2F8 : Tm, Nd VUV scintillator2009
Author(s)
Jan Pejchal, Martin Nikl, Federico Moretti, Anna Vedda, Kentaro, Fukuda, Noriaki Kawaguchi, Takayuki Yanagida, Yuui Yokota, Akira.Yoshikawa
Organizer
第70回応用物理学関係連合講演会(秋季大会)
Place of Presentation
富山、富山大学
Year and Date
20090908-20090911
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