JP7429124B2 - 中性子スペクトル測定装置および中性子スペクトル測定方法 - Google Patents
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Description
図4は、実施の形態に係る測定ユニット50の構成を概略的に示す断面図である。測定ユニット50は、金属箔コンバータ52と、熱中性子フィルタ54と、金属フィルタ56とを備える。測定ユニット50は、熱中性子領域R1および熱外中性子領域R2のエネルギーを測定するために用いられる。図4では、第1の測定方法に係る説明を簡易にするため、1種類の金属箔コンバータ52および金属フィルタ56のみを示している。
図27は、実施の形態に係る測定ユニット90の構成を概略的に示す断面図である。測定ユニット90は、第1金属箔コンバータ91と、第2金属箔コンバータ92と、第1金属フィルタ93と、第2金属フィルタ94とを備える。図27は、高エネルギー領域R3のエネルギーを測定するための構成を示す。図27では、第2の測定方法に係る説明を簡易にするため、2種類の金属箔コンバータ91,72および2種類の金属フィルタ93,74のみを示している。
Claims (12)
- それぞれが原子番号の異なる元素を含有する複数種類の箔コンバータを有するコンバータユニットと、
対応する種類の箔コンバータと同一の元素をそれぞれが含有する複数種類のフィルタを有し、中性子線の入射方向から見て前記コンバータユニットの手前側に配置されるフィルタユニットと、を備え、
前記複数種類のフィルタは、前記中性子線の入射方向から見た平面視において互いに重ならないように配置され、
前記複数種類の箔コンバータは、前記対応する種類のフィルタと前記中性子線の入射方向に重なる部分を有するように配置され、
前記複数種類の箔コンバータは、ガドリニウム(Gd)、モリブデン(Mo)、アルミニウム(Al)、マグネシウム(Mg)および亜鉛(Zn)を備える一群から選択されるいずれか一つの金属元素を含有する金属箔コンバータと、を含み、
前記コンバータユニットは、前記フィルタユニットから分離可能であり、前記フィルタユニットから分離された状態で、放射化された前記複数種類の箔コンバータのそれぞれから放出される放射線強度が測定されることを特徴とする中性子スペクトル測定装置。 - それぞれが原子番号の異なる元素を含有する複数種類の箔コンバータを有するコンバータユニットと、
対応する種類の箔コンバータと同一の元素をそれぞれが含有する複数種類のフィルタを有し、中性子線の入射方向から見て前記コンバータユニットの手前側に配置されるフィルタユニットと、を備え、
前記複数種類のフィルタは、前記中性子線の入射方向から見た平面視において互いに重ならないように配置され、
前記複数種類の箔コンバータは、前記対応する種類のフィルタと前記中性子線の入射方向に重なる部分を有するように配置され、
前記複数種類の箔コンバータは、硫黄(S)を含有する硫化物箔コンバータを含み、
前記コンバータユニットは、前記フィルタユニットから分離可能であり、前記フィルタユニットから分離された状態で、放射化された前記複数種類の箔コンバータのそれぞれから放出される放射線強度が測定されることを特徴とする中性子スペクトル測定装置。 - それぞれが原子番号の異なる元素を含有する複数種類の箔コンバータを有するコンバータユニットと、
対応する種類の箔コンバータと同一の元素をそれぞれが含有する複数種類のフィルタを有し、中性子線の入射方向から見て前記コンバータユニットの手前側に配置されるフィルタユニットと、を備え、
前記複数種類のフィルタは、前記中性子線の入射方向から見た平面視において互いに重ならないように配置され、
前記複数種類の箔コンバータは、前記対応する種類のフィルタと前記中性子線の入射方向に重なる部分を有するように配置され、
前記複数種類の箔コンバータの少なくとも一つは、4枚以上の箔片に分割されており、
前記4枚以上の箔片のそれぞれは、前記対応する種類のフィルタと前記中性子線の入射方向に重なるとともに、前記中性子線の入射方向から見た平面視において互いに重ならないように配置され、
前記コンバータユニットは、前記フィルタユニットから分離可能であり、前記フィルタユニットから分離された状態で、放射化された前記複数種類の箔コンバータのそれぞれから放出される放射線強度が測定されることを特徴とする中性子スペクトル測定装置。 - それぞれが原子番号の異なる元素を含有する複数種類の箔コンバータを有するコンバータユニットと、
対応する種類の箔コンバータと同一の元素をそれぞれが含有する複数種類のフィルタを有し、中性子線の入射方向から見て前記コンバータユニットの手前側に配置されるフィルタユニットと、を備え、
前記複数種類のフィルタは、前記中性子線の入射方向から見た平面視において互いに重ならないように配置され、
前記複数種類の箔コンバータは、前記対応する種類のフィルタと前記中性子線の入射方向に重なる部分を有するように配置され、
前記複数種類のフィルタのそれぞれは、前記中性子線の入射方向の厚さが5mm以上である部分を含み、
前記コンバータユニットは、前記フィルタユニットから分離可能であり、前記フィルタユニットから分離された状態で、放射化された前記複数種類の箔コンバータのそれぞれから放出される放射線強度が測定されることを特徴とする中性子スペクトル測定装置。 - それぞれが原子番号の異なる元素を含有する複数種類の箔コンバータを有するコンバータユニットと、
対応する種類の箔コンバータと同一の元素をそれぞれが含有する複数種類のフィルタを有し、中性子線の入射方向から見て前記コンバータユニットの手前側に配置されるフィルタユニットと、を備え、
前記複数種類のフィルタは、前記中性子線の入射方向から見た平面視において互いに重ならないように配置され、
前記複数種類の箔コンバータは、前記対応する種類のフィルタと前記中性子線の入射方向に重なる部分を有するように配置され、
前記複数種類のフィルタの少なくとも一つは、前記中性子線の入射方向の厚さが5mm以上である部分と、前記中性子線の入射方向の厚さが0.1mm以上3mm未満である部分とを含み、
前記コンバータユニットは、前記フィルタユニットから分離可能であり、前記フィルタユニットから分離された状態で、放射化された前記複数種類の箔コンバータのそれぞれから放出される放射線強度が測定されることを特徴とする中性子スペクトル測定装置。 - それぞれが原子番号の異なる元素を含有する複数種類の箔コンバータを有するコンバータユニットと、
対応する種類の箔コンバータと同一の元素をそれぞれが含有する複数種類のフィルタを有し、中性子線の入射方向から見て前記コンバータユニットの手前側に配置されるフィルタユニットと、を備え、
前記複数種類のフィルタは、前記中性子線の入射方向から見た平面視において互いに重ならないように配置され、
前記複数種類の箔コンバータは、前記対応する種類のフィルタと前記中性子線の入射方向に重なる部分を有するように配置され、
前記フィルタユニットは、熱中性子フィルタをさらに含み、
前記熱中性子フィルタは、前記複数種類の箔コンバータの少なくとも一つと前記中性子線の入射方向に重なる部分を有するとともに、前記複数種類のフィルタのそれぞれと前記中性子線の入射方向に重ならない部分を有するように配置され、
前記コンバータユニットは、前記フィルタユニットから分離可能であり、前記フィルタユニットから分離された状態で、放射化された前記複数種類の箔コンバータのそれぞれから放出される放射線強度が測定されることを特徴とする中性子スペクトル測定装置。 - 前記熱中性子フィルタは、前記複数種類の箔コンバータの少なくとも一つに対応する種類のフィルタと前記中性子線の入射方向に重なる部分を有するように配置されることを特徴とする請求項6に記載の中性子スペクトル測定装置。
- それぞれが原子番号の異なる元素を含有する複数種類の箔コンバータを有するコンバータユニットと、
対応する種類の箔コンバータと同一の元素をそれぞれが含有する複数種類のフィルタを有し、中性子線の入射方向から見て前記コンバータユニットの手前側に配置されるフィルタユニットと、を備え、
前記複数種類のフィルタは、前記中性子線の入射方向から見た平面視において互いに重ならないように配置され、
前記複数種類の箔コンバータは、前記対応する種類のフィルタと前記中性子線の入射方向に重なる部分を有するように配置され、
前記コンバータユニットは、前記複数種類の箔コンバータのそれぞれに隣接するように配置される基準箔コンバータをさらに含み、
前記コンバータユニットは、前記フィルタユニットから分離可能であり、前記フィルタユニットから分離された状態で、放射化された前記複数種類の箔コンバータのそれぞれから放出される放射線強度が測定されることを特徴とする中性子スペクトル測定装置。 - 前記複数種類の箔コンバータは、金(Au)を含有するAu箔コンバータおよび銅(Cu)を含有するCu箔コンバータの少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の中性子スペクトル測定装置。
- 前記複数種類の箔コンバータは、中性子を捕獲する反応によって1時間以上500時間以下の半減期でベータ崩壊する別の放射性同位元素に変換される同位元素を含有することを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の中性子スペクトル測定装置。
- 前記複数種類のフィルタの少なくとも一つは、前記中性子線の入射方向の厚さが段階的に変化するステップウェッジであることを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載の中性子スペクトル測定装置。
- 請求項1から11のいずれか一項に記載の中性子スペクトル測定装置を用いる中性子スペクトル測定方法であって、
前記フィルタユニットを介して前記コンバータユニットに中性子線を照射し、前記複数種類の箔コンバータを放射化させることと、
前記フィルタユニットから前記コンバータユニットを分離した状態で、放射化された前記複数種類の箔コンバータのそれぞれから放出される放射線の二次元強度分布を転写プレートに転写することと、
前記転写プレートに転写された放射線の二次元強度分布に対応する画像を測定して画像データを生成することと、
前記画像データを解析し、前記複数種類の箔コンバータのそれぞれに対応する複数のエネルギー値における中性子束を算出することと、を備えることを特徴とする中性子スペクトル測定方法。
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