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2013 Fiscal Year Annual Research Report

エックス、ガンマ線用透明多結晶シンチレータの開発

Research Project

Project/Area Number 23686135
Research InstitutionKyushu Institute of Technology

Principal Investigator

柳田 健之  九州工業大学, 若手研究者フロンティア研究アカデミー, 准教授 (20517669)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2015-03-31
Keywords放射線・X線・粒子線 / 先端機能デバイス / セラミックス
Research Abstract

今年度は、主に複合ペロブスカイト構造を有する透明多結晶サンプルの研究を行った。具体的には、Ba(ZrMgTa)O3、(LaSr)(AlTa)O3 型の化学構造を有する化合物をベースに、La サイトを Y、Gd、Lu を10-100% の間で置換させ、また Zr サイトを Si や Hf に置換させるなどの検討を行い、その特性の変化を詳細に調査した。これらを試行した結果、Yb3+ を 添加したサンプルからは、不純物元素添加によって生成した欠陥によると思われるホストからの発光を検出した。絶対発光量は約 500 ph/5.5 MeV-alpha であったが、これらの化学組成はこれまで検討されてこなかったものであり、Ta といった重元素を含んでいることから、今後の研究に期待が持てる。一見して分かるよう、複合ペロブスカイトは、陽イオン種が多量に含まれており、これらの比率を変化させることで、物性を制御することが可能であるため、引き続き検討を行いたい。
またシンチレータとして一般的に用いられている Ce3+ や Pr3+ といった 5d-4f 遷移型の発光中心を添加してみたが、ほとんど発光を示さなかった。これらはエネルギー準位構造による量子物性的な問題ではなく、合成の過程において、3 価希土類イオンが 4+ に酸化されてしまう割合が多いためと考えられる。4 価希土類イオンは、基本的に発光を示さず、仮に示したとしても熱消光が激しいことが理論的に予測されているためである。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (11 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Scintillation properties of Yb3+-doped YAG transparent ceramics2013

    • Author(s)
      Y. Fujimoto, T. Yanagida, S. Wakahara, H. Yagi, T. Yanagidani, S. Kurosawa, A. Yoshikawa
    • Journal Title

      Optical Materials

      Volume: 35 Pages: 778-781

    • DOI

      10.1016/j.optmat.2012.06.008

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Scintillation properties of transparent ceramics for Nd doped (YGd2)(Sc2Al2Ga)O122013

    • Author(s)
      T. Yanagida, Y. Fujimoto, H. Yagi, T. Yanagitani, M. Sugiyama, A. Yamaji, M. Nikl
    • Journal Title

      Optical Materials

      Volume: 35 Pages: 788-792

    • DOI

      10.1016/j.optmat.2012.06.008

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Study of rare-earth-doped scintillators2013

    • Author(s)
      T. Yanagida
    • Journal Title

      Optical Materials

      Volume: 35 Pages: 1987-1992

    • DOI

      10.1016/j.optmat.2012.11.002

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Comparative study of ceramic and single crystal Ce:GAGG scintillator2013

    • Author(s)
      T. Yanagida, K. Kamada, Y. Fujimoto, H. Yagi, T. Yanagitani
    • Journal Title

      Optical Materials

      Volume: 35 Pages: 2480-2485

    • DOI

      10.1016/j.optmat.2013.07.002

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Study of the correlation of scintillation decay and emission wavelength2013

    • Author(s)
      T. Yanagida, Y. Fujimoto, A. Yamaji, N. Kawaguchi, K. Kamada, D. Totsuka, K. Fukuda, K. Yamanoi, R. Nishi, S. Kurosawa, T. Shimizu, N. Sarukura
    • Journal Title

      Radiation Measurements

      Volume: 55 Pages: 99-102

    • DOI

      10.1016/j.radmeas.2012.05.014

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 放射線誘起による即発蛍光と遅発蛍光2014

    • Author(s)
      柳田健之
    • Organizer
      先端放射線化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京大学本郷キャンパス
    • Year and Date
      20140310-20140311
    • Invited
  • [Presentation] Study of Rare-Earth Free Sn2+ Doped Glass Scintillator2013

    • Author(s)
      T. Yanagida, H. Masai, Y. Fujimoto, M. Koshimizu
    • Organizer
      IEEE NSS MIC 2013
    • Place of Presentation
      Seoul
    • Year and Date
      20131027-20131102
  • [Presentation] Heavy, Ultrafast Scintillator of Yb3+-Doped Transparent Ceramic Lu2O32013

    • Author(s)
      T. Yanagida, Y. Fujimoto, H. Yagi, T. Yanagitani
    • Organizer
      IEEE NSS MIC 2013
    • Place of Presentation
      Seoul
    • Year and Date
      20131027-20131102
  • [Presentation] Scintillation Properties of Ceramic Ce-Doped Gd3(Ga,Al)5O122013

    • Author(s)
      T. Yanagida, Y. Fujimoto, H. Yagi, T. Yanagitani, K. Kamada
    • Organizer
      IEEE NSS MIC 2013
    • Place of Presentation
      Seoul
    • Year and Date
      20131027-20131101
  • [Presentation] Positive hysteresis of Ce-doped GAGG scintillator2013

    • Author(s)
      T. Yanagida, Y. Fujimoto, M. Koshimizu, K. Watanabe, K. Kamada
    • Organizer
      6th ISLNOM
    • Place of Presentation
      Shanghai
    • Year and Date
      20131020-20131023
  • [Remarks] 柳田研究室のホームページ

    • URL

      http://www.lsse.kyutech.ac.jp/~yanagida/index.html

URL: 

Published: 2015-05-28  

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