WO2007077939A1 - 中性子検出器 - Google Patents

中性子検出器 Download PDF

Info

Publication number
WO2007077939A1
WO2007077939A1 PCT/JP2006/326293 JP2006326293W WO2007077939A1 WO 2007077939 A1 WO2007077939 A1 WO 2007077939A1 JP 2006326293 W JP2006326293 W JP 2006326293W WO 2007077939 A1 WO2007077939 A1 WO 2007077939A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
neutron
scintillator
photocathode
detector
neutron detector
Prior art date
Application number
PCT/JP2006/326293
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Katsuya Hirota
Hirohiko Shimizu
Tomohiro Adachi
Original Assignee
Riken
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Riken filed Critical Riken
Publication of WO2007077939A1 publication Critical patent/WO2007077939A1/ja

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T3/00—Measuring neutron radiation
    • G01T3/06—Measuring neutron radiation with scintillation detectors

Definitions

  • the present invention relates to a neutron detector, and more particularly to a neutron detector using a neutron scintillator.
  • a neutron detector for detecting neutrons a neutron detector using a neutron scintillator as a neutron detection medium has been known.
  • a Li glass scintillator is used as a neutron detection medium.
  • the Li glass scintillator responds faster than other scintillators, but it cannot be said that the response speed is high enough for high-intensity neutron flux.
  • the neutron detector there is a problem that it is difficult to detect a high intensity neutron flux.
  • the conventional neutron detector using a Li glass scintillator has a problem that when a large amount of neutrons are irradiated, the amount of current flowing through the optical sensor increases and the operation becomes unstable.
  • Non-Patent Document 1 K. Mizukami et al., Nucl. Instr. Meth. A529 (2004) 31 0
  • Non-Patent Document 2 Seto Sato, Ripples (Journal of Neutron Science Society of Japan) Vol. 15— 1 (2005) 78 Disclosure of the Invention
  • the present invention has been made in view of the problems of the conventional techniques as described above, and the object of the present invention is to detect neutrons that can detect a high-intensity neutron flux. Is to provide a vessel.
  • Another object of the present invention is to provide a neutron detector that does not become unstable when a large amount of neutrons are irradiated.
  • an object of the present invention is to provide a neutron detector capable of directly measuring a neutron flux.
  • the present invention is configured such that a neutron detector is configured using a neutron scintillator that responds at high speed.
  • a neutron detector is configured using a neutron scintillator that responds at high speed.
  • a neutron scintillator whose response speed is about two orders of magnitude faster than that of a conventional Li glass scintillator, for example, a single crystal having a composition ratio of Li BO disclosed by the applicant of the present application in JP 2003-183637 A is used.
  • a small amount for example, Cu, Cu O, 0.001
  • This Cu-added LBO single-crystal neutron scintillator responds to the conventional Li glass scintillator about two orders of magnitude faster, and the amount of luminescence is small. There are advantages such as avoiding current saturation, and when combined with an optical sensor, direct measurement of high-intensity neutron flux is possible.
  • the present invention provides a neutron detector using a neutron scintillator as a neutron detection medium, a frame having a plurality of holes formed therein, and a neutron fitted into the holes formed in the frame.
  • the scintillator has a photocathode pixel to which the output signal of the neutron scintillator hawk is input, and a photodetection unit that obtains a neutron image based on the output signal from the photocathode pixel.
  • the neutron scintillator has a composition ratio of Li
  • the neutron scintillator is made of a material obtained by adding a small amount of Cu to a single crystal having a composition ratio of LiBO.
  • the present invention is the above-described invention, wherein the light detection unit includes a plurality of the neutron scintillators arranged for one photocathode pixel, and the plurality of the neutron scintillators.
  • the output signal is input to the one photocathode pixel, a neutron image is obtained.
  • the plurality of neutron scintillators are two neutron scintillators adjacent to each other.
  • the light detection unit includes one neutron scintillator for each of the plurality of photocathode pixels, and the one neutron scintillator.
  • a neutron image is obtained when an output signal of the hawk is input to the plurality of photocathode pixels.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a conceptual configuration of a first embodiment of a neutron detector according to the present invention.
  • FIG. 2 is a circuit configuration diagram of some pixels of the multi-anod photomultiplier tube in the first embodiment of the neutron detector according to the present invention.
  • FIG. 3 is a partial plan view of a second embodiment of the neutron detector according to the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a multi-anodic structure in a second embodiment of the neutron detector according to the present invention. It is a circuit block diagram about some pixels of a photomultiplier tube.
  • FIG. 1 shows an exploded perspective view of a conceptual configuration of a first embodiment of a neutron detector according to the present invention.
  • the neutron detector 10 includes a neutron scintillator section.
  • 16 square holes 22a each having a planar shape of 2 mm in length X 2 mm in width are arranged in a two-dimensional matrix along a predetermined direction and orthogonal to the predetermined direction.
  • a frame 22 having a total of 256 holes 22a is provided.
  • the size of the hole 22a may be set to an appropriate size corresponding to the size of the photocathode pixel 32 (described later) of the multi-anode photomultiplier tube 30.
  • the material of the frame 22 is not limited.
  • the holes 22a can be easily formed by laser processing or the like.
  • all the holes 22a of the frame body 22 are provided with a neutron scintillator 24 formed in a quadrangular prism shape having a size that fits tightly into the hole 22a (see FIG. 1).
  • a state in which the neutron scintillator 24 is provided only in a part of the holes 22a is shown, but when the neutron detector 10 is actually used, FIG. Will have neutron scintillators 24 in all 22a.
  • the neutron scintillator 24 formed in the shape of a quadrangular prism having a size that fits tightly into the hole 22a can be easily obtained by appropriately cutting a neutron scintillator formed in a plate shape. Can be mass-produced.
  • the neutron scintillator 24 for example, it is preferable to use a neutron scintillator having a very short emission time of 1 to 2 nanoseconds when capturing neutrons.
  • a neutron scintillator 24 a material obtained by adding a small amount of Cu to a single crystal having a composition ratio of Li BO disclosed by the applicant of the present invention described in JP 2003-183637 A (Li BO: C
  • neutron scintillator Cu-added LBO single crystal neutron scintillator
  • FIG. 2 shows a circuit configuration diagram for some pixels of the multi-anode photomultiplier tube 30.
  • the multi-anode photomultiplier tube 30 includes a photocathode pixel 32 disposed in a one-to-one correspondence with each of the neutron scintillators 24, and an amplifier circuit that amplifies an output signal from the photocathode pixel 32. 34, a discriminator circuit 36 for digitizing the output signal from the amplifier circuit 34, and a counting circuit 38 for counting the signals that have passed through the discriminator circuit 36 to obtain a neutron image. ing.
  • the neutron scintillator 24 when the neutron is incident on the neutron scintillator 24, the neutron scintillator 24 emits fluorescence. The light enters the cell 32 and a signal is output from the photocathode pixel 32.
  • the output signal from the photocathode pixel 32 is amplified by an amplifier circuit 34 and then input to a discriminator circuit 36 for digitization.
  • the position of the neutron scintillator 24 is determined by the frame 22, and the light shielding function is achieved by the frame 22, so that the accuracy of neutron detection can be improved.
  • the neutron detector 10 may be configured so that each of the neutron scintillators 24 and each of the photocathode pixels 32 have a one-to-one correspondence!
  • FIG. 3 illustrates a neutron detector with improved noise removal capability as a second embodiment of the neutron detector according to the present invention, with reference to FIG. 3 and FIG.
  • the meson detector 100 according to the second embodiment of the meson detector of the present invention has a one-to-one correspondence between each of the meson scintillators 24 and each of the photocathode pixels 32.
  • each of the neutron scintillators 24 and each of the photocathode pixels 32 are arranged in half so as to shift the positions of the two adjacent photocathode pixels.
  • One neutron scintillator 24 is arranged for 32.
  • the multi-pixel type multi-anode photomultiplier tube 130 serving as a photodetection unit having a position resolution is connected to the discriminator circuit 36.
  • the Cu-added LBO single crystal neutral scintillator that can be used as the neutron scintillator 24 is characterized by a high-speed response and a small amount of light.
  • a high-speed response is essential to achieve a high count rate.However, if the amount of light is too large, the output signal from the photocathode pixel 32 becomes too large under a high count rate. The entire circuit including pixel 32 becomes unstable.
  • the position of the neutron scintillator 24 is used as described above with reference to FIGS. 3 and 4 in order to improve the SZN ratio using the coincidence method. And the position of the photocathode pixel 32 are shifted by half, so that the output of one neutron scintillator 24 is input to two adjacent photocathode pixels 3 2.
  • the multi-anode photomultiplier tube 130 is provided with an AND circuit 132 that observes coincidence (simultaneous measurement) of the photocathode pixel 32 adjacent to the rear stage of the discriminator circuit 36.
  • the counting circuit performs neutron detection counting, and a force signal is output only to one of the two adjacent photocathode pixels 32. If this is the case, it will be judged as noise and neutron detection will not be counted.
  • the neutron scintillator that can be used as the force neutron scintillator 24 using the Cu-added LBO single crystal neutron scintillator as the neutron scintillator 24 is not limited to this. If it has high-speed response, it can be made of other materials. For example, Cu A single crystal having a composition ratio of Li BO that is not added can be used.
  • the position of the neutron scintillator 24 and the position of the photocathode pixel 32 are shifted by half, and the output of one neutron scintillator 24 is input to two adjacent photocathode pixels 32.
  • the force is not limited to this. That is, the output of one neutron scintillator 24 is arranged in the shape of a rice field so that the neutron scintillator 24 is arranged only in the center of the photocathode pixel 32 arranged in the shape of a square.
  • the output of one neutron scintillator 24 may be input to a plurality of photocathode pixels 32, such as to be inputted to four photocathode pixels 32 adjacent to each other!
  • the positional relationship between the position of the neutron scintillator 24 and the photocathode pixel 32 may be reversed.
  • one photocathode pixel 32 may be arranged for two adjacent neutron scintillators 24.
  • the neutron scintillator 24 and the photocathode pixel 32 have a square shape as a planar shape, which is of course not limited to this, and may be a round shape.
  • the force for forming the 256 holes 22a in the frame body 22 is not limited to this, and the number of the holes 22a is appropriately determined according to the design. Should be set.
  • the size of the hole 22a having a square shape in the plan view is 2 mm in length X 2 mm in width.
  • the size is not limited to this. Should be set appropriately according to the design!
  • the frame body 22 is formed of a resin material or the like.
  • the material of the frame body 22 is not limited to this, and the surface of the metal is coated with resin. Such materials can be used as appropriate.
  • the shape of the frame body 22 is not limited to a rigid body that can stand alone, and may not be self-supporting, for example, a film-like shape.
  • the present invention can directly measure a high-intensity neutron flux, it can be used mainly as a beam monitor in neutron experiment facilities around the world, and can also be used as a neutron radiograph.
  • the direct measurement of neutron flux is one of the measurement methods required in the J-PAR C neutron experimental facility that is currently being promoted as a national project, and in the neutron experimental facility using a small accelerator that can be expected to progress in the future.
  • a direct measurement is possible.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)

Abstract

　大強度中性子束を検出することを可能にし、また、大量の中性子が照射された場合において動作が不安定になることがないようにし、また、中性子束を直接測定することを可能にし、かつ、中性子検出媒体として中性子シンチレータを用いた中性子検出器において、複数の孔を形成された枠体と、上記枠体に形成された上記孔内に嵌合された中性子シンチレータと、上記中性子シンチレータからの出力信号が入力される光電面ピクセルを有し、上記光電面ピクセルからの出力信号に基づいて中性子画像を得る光検出部とを有するようにした。

Description

明 細 書
中性子検出器
技術分野
[0001] 本発明は、中性子検出器に関し、さらに詳細には、中性子シンチレータを用いた中 性子検出器に関する。
背景技術
[0002] 従来より、中性子を検出するための中性子検出器として、中性子検出媒体として中 性子シンチレータを用いた中性子検出器が知られて 、る。
こうした従来の中性子検出器においては、一般に、中性子検出媒体として Liガラス シンチレータを用いて ヽた。
ところで、 Liガラスシンチレータは、他のシンチレータに比較して高速に応答するも のであるが、大強度中性子束に対しては充分な応答速度とは言えないため、 Liガラ スシンチレータを用いた従来の中性子検出器によれば、大強度中性子束を検出する ことが困難であるという問題点があった。
また、 Liガラスシンチレータを用いた従来の中性子検出器においては、大量の中性 子が照射された場合に光センサーに流れる電流量が増大して動作が不安定となると いう問題点があった。
さらに、上記した動作が不安定となるという問題点のため、 Liガラスシンチレータを 用いた従来の中性子検出器は、中性子束の直接測定に利用することはできな 、と 、 う問題点があった。
非特許文献 1 :K. Mizukami et al. , Nucl. Instr. Meth. A529 (2004) 31 0
非特許文献 2 :佐藤節夫， 波紋（日本中性子科学会誌） Vol. 15— 1 (2005) 78 発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0003] 本発明は、上記したような従来の技術の有する問題点に鑑みてなされたものであり 、その目的とするところは、大強度中性子束を検出することを可能にした中性子検出 器を提供しょうとするものである。
また、本発明の目的とするところは、大量の中性子が照射された場合において、動 作が不安定になることがない中性子検出器を提供しょうとするものである。
さらに、本発明の目的とするところは、中性子束を直接測定することを可能にした中 性子検出器を提供しょうとするものである。
課題を解決するための手段
[0004] 上記目的を達成するために、本発明は、高速応答する中性子シンチレータを用い て中性子検出器を構成するようにしたものである。例えば、従来の Liガラスシンチレ ータよりも 2桁程度応答速度の早い中性子シンチレータと高感度の光センサーと組み 合わせて中性子検出器を構成することにより、従来では不可能であった大強度の中 性子束を直接測定できるようになる。
従来の Liガラスシンチレータよりも 2桁程度応答速度の早い中性子シンチレータと しては、例えば、本願出願人等が特開 2003— 183637号公報において開示した組 成比が Li B Oである単結晶に Cuを少量添加（例えば、 Cuは、 Cu Oで 0. 001
2 4 7 2 〜0
. lwt%含有されている。）した材料 (Li B O： Cu)よりなる中性子シンチレータ（以
2 4 7
下、「Cu添加 LBO単結晶中性子シンチレータ」と適宜に称する。）を用いることができ る。
この Cu添加 LBO単結晶中性子シンチレータは、従来の Liガラスシンチレ一タに対 して 2桁程度高速に応答し、また、発光量も小さいため、大強度中性子束の照射に おいても光センサーの電流飽和が避けられるなどの利点があり、光センサーと組み 合わせることにより大強度中性子束の直接測定が可能となる。
[0005] 即ち、本発明は、中性子検出媒体として中性子シンチレータを用いた中性子検出 器において、複数の孔を形成された枠体と、上記枠体に形成された上記孔内に嵌合 された中性子シンチレータと、上記中性子シンチレ一タカ の出力信号が入力される 光電面ピクセルを有し、上記光電面ピクセルからの出力信号に基づいて中性子画像 を得る光検出部とを有するようにしたものである。
[0006] また、本発明は、上記した発明において、上記中性子シンチレータは、組成比が Li
B Oである単結晶よりなるようにしたものである。 [0007] また、本発明は、上記した発明において、上記中性子シンチレータは、組成比が Li B Oである単結晶に Cuを少量添カ卩した材料よりなるようにしたものである。
2 4 7
[0008] また、本発明は、上記した発明において、上記光検出部は、 1個の上記光電面ピク セルに対して複数個の上記中性子シンチレータがそれぞれ配置され、上記複数個 の上記中性子シンチレータからの出力信号が上記 1個の上記光電面ピクセルに入力 されたときに中性子画像を得るようにしたものである。
[0009] また、本発明は、上記した発明において、上記複数の上記中性子シンチレータは、 互いに隣り合う 2個の中性子シンチレータであるようにしたものである。
[0010] また、本発明は、上記した発明において、上記光検出部は、複数個の上記光電面 ピクセルに対して 1個の上記中性子シンチレータがそれぞれ配置され、上記 1個の上 記中性子シンチレ一タカ の出力信号が上記複数個の上記光電面ピクセルに入力 されたときに中性子画像を得るようにしたものである。
発明の効果
[0011] 本発明によれば、大強度中性子束を検出することを可能にした中性子検出器を提 供することができるという優れた効果が奏される。
また、本発明によれば、大量の中性子が照射された場合において、動作が不安定 になることがない中性子検出器を提供することができるという優れた効果が奏される。 さらに、本発明によれば、中性子束を直接測定することを可能にした中性子検出器 を提供することができるという優れた効果が奏される。
図面の簡単な説明
[0012] [図 1]図 1は、本発明による中性子検出器の第 1の実施の形態の概念構成分解斜視 説明図である。
[図 2]図 2は、本発明による中性子検出器の第 1の実施の形態におけるマルチアノ一 ド光電子増倍管の一部のピクセルについての回路構成図である。
[図 3]図 3は、本発明による中性子検出器の第 2の実施の形態の一部平面説明図で ある。
[図 4]図 4は、本発明による中性子検出器の第 2の実施の形態におけるマルチアノ一 ド光電子増倍管の一部のピクセルについての回路構成図である。
符号の説明
10 中性子検出器
20 中性子シンチレータ部
22 枠体
22a 孔
24 中性子シンチレータ
30 マルチアノード光電子増倍管
32 光電面ピクセル
34 アンプ回路
36 ディスクリミネーター回路
38 計数回路
100 中性子検出器
130 マルチアノード光電子増倍管
132 アンド回路
発明を実施するための最良の形態
[0014] 以下、添付の図面を参照しながら、本発明による中性子検出器の実施の形態の一 例を詳細に説明するものとする。
[0015] まず、図 1には本発明による中性子検出器の第 1の実施の形態の概念構成分解斜 視説明図が示されている。
この本発明の第 1の実施の形態による中性子検出器 10は、中性子シンチレータ部
20と、位置分解能を有する光検出部たるマルチピクセル型のマルチアノード光電子 増倍管 30とを有して構成されており、中性子検出器 10がマルチアノード光電子増倍 管 30に装着されて一体化されている。
ここで、中性子シンチレータ部 20は、例えば、平面形状が縦 2mm X横 2mmの四 角形状の孔 22aを 2次元マトリクス状に所定の方向に沿って 16個配置するとともに当 該所定の方向と直交する方向に沿って 16個配置して、全部で 256個の孔 22aを備 えた枠体 22を備えている。 なお、この孔 22aの大きさは、マルチアノード光電子増倍管 30の光電面ピクセル 32 (後述する。）の大きさに対応して適宜の大きさに設定すればよい。
また、この枠体 22の材料は限定されるものではないが、例えば、メチルメタアタリレ ートなどの榭脂材料を用いると、レーザー加工などによって孔 22aを容易に形成する ことができる。
そして、枠体 22の全ての孔 22aには、当該孔 22a内に緊密に嵌合する大きさを備 えた四角柱体形状に形成された中性子シンチレータ 24が配設されている（なお、図 1には、本発明の理解を容易にするために、一部の孔 22aにのみ中性子シンチレ一 タ 24が配設された状態が示されているが、中性子検出器 10を実際に使用する際に は、全ての 22a内に中性子シンチレータ 24が配設されることになる。 ) o
なお、孔 22a内に緊密に嵌合する大きさを備えた四角柱体形状に形成された中性 子シンチレータ 24は、板状に形成した中性子シンチレータを適宜に切断して形成す れば、容易に大量生産することができる。
ここで、中性子シンチレータ 24は、例えば、中性子捕獲時の発光時間が 1〜2ナノ 秒と非常に短時間であるものを用いることが好ましい。こうした中性子シンチレータ 24 としては、上記において説明した本願出願人等が特開 2003— 183637号公報にお いて開示した組成比が Li B Oである単結晶に Cuを少量添カ卩した材料 (Li B O : C
2 4 7 2 4 7 u)よりなる中性子シンチレータ（Cu添加 LBO単結晶中性子シンチレータ）を用いるこ とがでさる。
次に、図 2には、マルチアノード光電子増倍管 30の一部のピクセルについての回 路構成図が示されている。
即ち、このマルチアノード光電子増倍管 30は、中性子シンチレータ 24のそれぞれ と 1対 1に対応して接着して配置される光電面ピクセル 32と、光電面ピクセル 32から の出力信号を増幅するアンプ回路 34と、アンプ回路 34からの出力信号をデジタル 化するディスクリミネーター回路 36と、ディスクリミネーター回路 36を通過した信号を 計数して中性子画像を得るための計数回路 38とを有して構成されている。
以上の構成において、中性子検出器 10では、中性子が中性子シンチレータ 24へ 入射すると、中性子シンチレータ 24が蛍光を発することになり、この蛍光が光電面ピ クセル 32に入射し、光電面ピクセル 32から信号が出力される。
光電面ピクセル 32からの出力信号はアンプ回路 34により増幅された後に、ディスク リミネーター回路 36に入力されてデジタルィ匕される。
そして、計数回路 38により各ディスクリミネーター回路 36を通過した信号の数を数 えることで、中性子画像を高速動作で得ることができる。
また、この中性子検出器 10においては、枠体 22により中性子シンチレータ 24の位 置決めを行われるとともに、枠体 22により遮光の機能が果たされて、中性子検出の 精度を向上することができる。
また、この中性子検出器 10は、中性子シンチレータ 24のそれぞれと光電面ピクセ ル 32のそれぞれとを 1対 1に対応させるように構成すればよ!、ため、作製が極めて容 易である。
次に、図 3には、本発明による中性子検出器の第 2の実施の形態として、図 3ならび に図 4を参照しながら、ノイズ除去能力を向上させた中性子検出器について説明す る。
なお、以下の説明においては、図 1ならびに図 2を参照しながら説明した本発明の 第 1の実施の形態による中性子検出器 10と同一または相当する構成については、上 記において用いた符号と同一の符号を用いて示すことにより、その構成ならびに作 用の詳細な説明は適宜に省略することとする。
この本発明の中'性子検出器の第 2の実施の形態による中'性子検出器 100は、中'性 子シンチレータ 24のそれぞれと光電面ピクセル 32のそれぞれとを 1対 1に対応させる のではなぐ本発明の第 1の実施の形態による中性子検出器 10において中性子シン チレータ 24のそれぞれと光電面ピクセル 32のそれぞれとを半分づっ配置位置をず らすようにして、隣接する一対の光電面ピクセル 32に対して 1個の中性子シンチレ一 タ 24が配置されるようにしたものである。
また、中性子シンチレータ 24ならびに光電面ピクセル 32を上記したように配置する ことに伴 、、位置分解能を有する光検出部たるマルチピクセル型のマルチアノード光 電子増倍管 130は、ディスクリミネーター回路 36と計数回路 38との間に、隣接する一 対のディスクリミネーター回路 36の出力信号がそれぞれ入力されるアンド回路 132を 設けるようにしている。
[0018] ここで、中性子シンチレータ 24として用いることのできる Cu添加 LBO単結晶中性 子シンチレータは、高速応答することと、光量が小さいという特徴を備えている。 中性子検出器において、高計数率を実現するためには高速応答が必須であるが、 光量が大きすぎる場合には高計数率下で光電面ピクセル 32からの出力信号が大き くなりすぎ、光電面ピクセル 32も含めた回路全体が不安定になる。
上記した Cu添加 LBO単結晶中性子シンチレータは、光量が小さ!/、ためにこのよう な不安定性を生じさせない一方で、信号そのものも小さくなるために、光電面ピクセ ル 32や他の電子回路が発生させる電気的ノイズに対して脆弱であるということが指 摘されていた。
こうしたこと力ら、マルチアノード光電子増倍管 130においては、コインシデンス法を 用いて SZN比の改善を図るため、上記において図 3ならびに図 4を参照しながら説 明したように、中性子シンチレータ 24の位置と光電面ピクセル 32の位置とを半分だ けずらし、ひとつの中性子シンチレータ 24の出力が隣接する 2つの光電面ピクセル 3 2へ入力されるように配置して 、る。
そして、マルチアノード光電子増倍管 130は、ディスクリミネーター回路 36の後段に 隣り合う光電面ピクセル 32のコインシデンス（同時計測）を見るアンド回路 132が配設 されている。
従って、隣り合う 2つの光電面ピクセル 32から信号が出力された場合にのみ、計数 回路においては中性子検出の計数が行われ、隣り合う 2つの光電面ピクセル 32の一 方にのみ力も信号が出力された場合には、単なるノイズであると判断されて中性子検 出の計数は行われない。
[0019] なお、上記した実施の形態は、以下の（1)〜（7)に示すように変形することができる ものである。
(1)上記した実施の形態においては、中性子シンチレータ 24として Cu添加 LBO単 結晶中性子シンチレータを用いた力 中性子シンチレータ 24として用いることのでき る中性子シンチレータはこれに限られるものではないことは勿論であり、高速応答性 を備えるものであるならば他の材料により構成されたものでもよぐ例えば、 Cuなどを 添カ卩していない組成比が Li B Oである単結晶よりなるものを用いることができる。
2 4 7
(2)上記した実施の形態においては、中性子シンチレータ 24の位置と光電面ピク セル 32の位置とを半分だけずらし、ひとつの中性子シンチレータ 24の出力が隣接す る 2つの光電面ピクセル 32へ入力されるように配置した力 これに限られるものでは ないことは勿論である。即ち、田の字形状に 4個配置された光電面ピクセル 32の中 央にのみ中性子シンチレータ 24が配置されるようにして、ひとつの中性子シンチレ一 タ 24の出力が田の字形状に配置された隣接する 4つの光電面ピクセル 32へ入力さ れるようにするなどのように、ひとつの中性子シンチレータ 24の出力が複数の光電面 ピクセル 32へ入力されるようにしてもよ!、。
また、上記の中性子シンチレータ 24の位置と光電面ピクセル 32との配置関係は、 それぞれ逆になるようにしてもよい。例えば、隣接する 2個の中性子シンチレータ 24 に対して 1個の光電面ピクセル 32を配置するようにしてもょ 、。
(3)上記した実施の形態においては、中性子シンチレータ 24ならびに光電面ピク セル 32の平面形状を四角形状とした力 これに限られるものではないことは勿論であ り、丸形形状などでもよい。
(4)上記した実施の形態においては、枠体 22に 256個の孔 22aを形成するようにし た力 これに限られるものではないことは勿論であり、孔 22aの個数は設計に応じて 適宜に設定すればよい。
(5)上記した実施の形態においては、平面形状が四角形状の孔 22aの大きさを縦 2mm X横 2mmとしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、孔 22aの寸 法は設計に応じて適宜に設定すればよ!、。
(6)上記した実施の形態においては、枠体 22は榭脂材料などに形成される場合に ついて説明したが、枠体 22の材料はこれに限られるものではなぐ金属の表面に榭 脂コーティングした材料などを適宜に用いることができる。また、枠体 22の形態も、自 立可能な剛体に限られるものではなぐ自立しない、例えば、フィルム状の形態でもよ い。
(7)上記した実施の形態ならびに上記した（1)〜（6)に示す変形例は、適宜に組 み合わせるようにしてもよ ヽ。 産業上の利用可能性
本発明は、大強度の中性子束の直接測定が可能であるため、世界各地の中性子 実験施設において主にビームモニターとして利用することができ、また、中性子ラジ ォグラフィ一としても利用することができる。
なお、中性子束の直接測定は、現在国家プロジェクトとして進められている J— PAR C中性子実験施設や、今後進展が期待できる小型加速器を用いた中性子実験施設 において必要となる測定手法の一つであるが、本発明によれば、こうした直接測定が 可能となる。

Claims

請求の範囲
[1] 中性子検出媒体として中性子シンチレータを用いた中性子検出器において、 複数の孔を形成された枠体と、
前記枠体に形成された前記孔内に嵌合された中性子シンチレータと、 前記中性子シンチレータからの出力信号が入力される光電面ピクセルを有し、前記 光電面ピクセルからの出力信号に基づいて中性子画像を得る光検出部と
を有することを特徴とする中性子検出器。
[2] 請求項 1に記載の中性子検出器にぉ 、て、
前記中性子シンチレータは、組成比が Li B O
2 4 7である単結晶よりなる
ことを特徴とする中性子検出器。
[3] 請求項 1に記載の中性子検出器にぉ 、て、
前記中性子シンチレータは、組成比が Li B Oである単結晶に Cuを少量添加した
2 4 7
材料よりなる
ことを特徴とする中性子検出器。
[4] 請求項 1、 2または 3のいずれか 1項に記載の中性子検出器において、
前記光検出部は、 1個の前記光電面ピクセルに対して複数個の前記中性子シンチ レータがそれぞれ配置され、前記複数個の前記中性子シンチレータからの出力信号 が前記 1個の前記光電面ピクセルに入力されたときに中性子画像を得る
ことを特徴とする中性子検出器。
[5] 請求項 4に記載の中性子検出器において、
前記複数の前記中性子シンチレータは、互いに隣り合う 2個の中性子シンチレータ である
ことを特徴とする中性子検出器。
[6] 請求項 1、 2または 3のいずれか 1項に記載の中性子検出器において、
前記光検出部は、複数個の前記光電面ピクセルに対して 1個の前記中性子シンチ レータがそれぞれ配置され、前記 1個の前記中性子シンチレータからの出力信号が 前記複数個の前記光電面ピクセルに入力されたときに中性子画像を得る
ことを特徴とする中性子検出器。
PCT/JP2006/326293 2006-01-06 2006-12-29 中性子検出器 WO2007077939A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006001164A JP2007183149A (ja) 2006-01-06 2006-01-06 中性子検出器
JP2006-001164 2006-01-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2007077939A1 true WO2007077939A1 (ja) 2007-07-12

Family

ID=38228288

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2006/326293 WO2007077939A1 (ja) 2006-01-06 2006-12-29 中性子検出器

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2007183149A (ja)
WO (1) WO2007077939A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104820233A (zh) * 2015-05-15 2015-08-05 中国科学院高能物理研究所 闪烁体阵列结构及应用该闪烁体阵列结构的中子探测器
CN105204058A (zh) * 2015-10-23 2015-12-30 苏州晶特晶体科技有限公司 一种高能射线探测器用闪烁晶体阵列装置及其生产工艺

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5835539B2 (ja) * 2010-09-03 2015-12-24 学校法人立教学院 熱蛍光体及びその製造方法
JP5756949B2 (ja) * 2010-09-03 2015-07-29 学校法人立教学院 熱蛍光板状体、熱蛍光積層体、熱蛍光板状体の製造方法、及び熱蛍光積層体の製造方法、
JP5756950B2 (ja) * 2010-09-03 2015-07-29 学校法人立教学院 熱蛍光板状体、熱蛍光積層体、熱蛍光板状体の製造方法、及び熱蛍光積層体の製造方法
CN102628954B (zh) * 2012-03-29 2014-03-12 西北核技术研究所 基于聚乙烯组合式气体闪烁体的中子探测器
DE102014224449A1 (de) * 2014-11-28 2016-06-02 Forschungszentrum Jülich GmbH Szintillationsdetektor mit hoher Zählrate

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60142300A (ja) * 1983-12-28 1985-07-27 株式会社島津製作所 螢光板及び放射線検出素子
JPS6132984U (ja) * 1984-07-31 1986-02-27 株式会社島津製作所 Ｅｃｔ用放射線検出器
JP2002350545A (ja) * 2001-05-28 2002-12-04 Hamamatsu Photonics Kk エネルギー測定方法及び測定装置
JP2003183637A (ja) * 2001-09-14 2003-07-03 Inst Of Physical & Chemical Res 中性子シンチレータ
JP2005017044A (ja) * 2003-06-24 2005-01-20 Japan Nuclear Cycle Development Inst States Of Projects 放射線位置検出装置
JP2005091334A (ja) * 2003-09-22 2005-04-07 Mitsubishi Electric Corp トリチウム測定装置
JP2005331458A (ja) * 2004-05-21 2005-12-02 Shimadzu Corp 光検出回路

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5892973A (ja) * 1981-11-30 1983-06-02 Shimadzu Corp エミツシヨンｃｔ装置用放射線検出装置
JPH07104072A (ja) * 1993-09-30 1995-04-21 Shimadzu Corp Ｅｃｔ装置
JP2002513469A (ja) * 1997-02-10 2002-05-08 ザ・ユニバーシティー・オブ・アルバータ；サイモン・フレーザー・ユニバーシティー；ザ・ユニバーシティー・オブ・ビクトリア；ザ・ユニバーシティー・オブ・ブリティッシュ・コロンビア−−ドゥイング・ビジネス・アズ−−トライアンフ フォトン相互作用の空間座標を求めるセグメント構造シンチレーション検出装置
JP2002267755A (ja) * 2001-03-09 2002-09-18 Shimadzu Corp 核医学イメージング装置
JP2003248061A (ja) * 2002-02-26 2003-09-05 Japan Atom Energy Res Inst 中性子検出用シンチレータ及びそれを用いた中性子検出器
JP2005075916A (ja) * 2003-08-29 2005-03-24 Institute Of Physical & Chemical Research 中性子シンチレータおよびその製造方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60142300A (ja) * 1983-12-28 1985-07-27 株式会社島津製作所 螢光板及び放射線検出素子
JPS6132984U (ja) * 1984-07-31 1986-02-27 株式会社島津製作所 Ｅｃｔ用放射線検出器
JP2002350545A (ja) * 2001-05-28 2002-12-04 Hamamatsu Photonics Kk エネルギー測定方法及び測定装置
JP2003183637A (ja) * 2001-09-14 2003-07-03 Inst Of Physical & Chemical Res 中性子シンチレータ
JP2005017044A (ja) * 2003-06-24 2005-01-20 Japan Nuclear Cycle Development Inst States Of Projects 放射線位置検出装置
JP2005091334A (ja) * 2003-09-22 2005-04-07 Mitsubishi Electric Corp トリチウム測定装置
JP2005331458A (ja) * 2004-05-21 2005-12-02 Shimadzu Corp 光検出回路

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104820233A (zh) * 2015-05-15 2015-08-05 中国科学院高能物理研究所 闪烁体阵列结构及应用该闪烁体阵列结构的中子探测器
CN105204058A (zh) * 2015-10-23 2015-12-30 苏州晶特晶体科技有限公司 一种高能射线探测器用闪烁晶体阵列装置及其生产工艺

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007183149A (ja) 2007-07-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2007077939A1 (ja) 中性子検出器
JP5037119B2 (ja) 相互作用深さの符号化を備えるガンマ線検出器
AU2002218600B2 (en) Detection of radiation and positron emission tomography
JP2008111677A (ja) ＺｎＳ蛍光体を用いたシンチレーション中性子検出器の中性子／ガンマ線弁別方法
WO2008018534A1 (fr) détecteur de rayons gamma
Herbert et al. The silicon photomultiplier for application to high-resolution positron emission tomography
JP4552020B2 (ja) 放射線および中性子イメージ検出器
JP2011179863A (ja) 中性子イメージ検出方法及びその方法を用いた中性子イメージ検出器
US20160054456A1 (en) Detector for detecting the traces of ionizing particles
Wilman et al. A new detector for mass spectrometry: Direct detection of low energy ions using a multi-pixel photon counter
JP2018508763A (ja) 複合シンチレーション結晶、複合シンチレーション検出器及び放射線検出装置
Siegmund et al. High spatial resolution neutron sensing microchannel plate detectors
Hesse et al. Spatially resolved online particle detector using scintillators for laser-driven particle sources
KR20140026880A (ko) 섬광검출기 반응깊이 측정방법
Budden et al. Analysis of Cs 2 LiYCl 6: Ce 3+(CLYC) waveforms as read out by solid state photomultipliers
JP2005181201A (ja) 放射線検出器
JP2003043149A (ja) 放射線検出回路
US10539686B2 (en) Method for the signal processing of a photosensor
CN109470722A (zh) 放射自显影装置
Del Guerra et al. Advances in position-sensitive photodetectors for PET applications
Dal Molin et al. Novel compact hard x-ray spectrometer with MCps counting rate capabilities for runaway electron measurements on DIII-D
JP4771265B2 (ja) 放射線および中性子イメージ検出器
CN209132180U (zh) 放射自显影系统
Jagutzki et al. A position-and time-sensitive photon-counting detector with delay-line read-out
Milnes et al. Analogue saturation limit of single and double 10 mm microchannel plate photomultiplier tubes

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 06843671

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1