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J-PARC/MLFの生命物質構造解析装置に実機として供与することのできる波長シフトファイバを用いた高検出効率,高位置分解能型2次元シンチレータ中性子検出器を開発した。検出器を構成する各要素について当該装置仕様に基づいて最適化し高性能化を図った。有感面積13.3times13.3cm2,不感面積率30%以下であるコンパクトなプロトタイプ検出器を試作しISISパルス中性子源にてその動作性能を確認した。開発した2次元検出器は当該装置に要求された仕様をほぼ満足するものであった。, A compact two-dimensional neutron detector was developed for iBIX instrument in the J-PARC/MLF. The specifications required for the detector were a spatial resolution of less than 1 mm, a detector efficiency of more than 50% for thermal neutrons, a gamma sensitivity of less than 106, detector coverage of around 15times15 cm2 with least dead area, compactness, modularity, and a pulse pair resolution of less than 2 mus. The detector components were studied in detail and optimized for the purpose. The compact prototype detector that has a neutron sensitive area of 13.3times13.3 cm2 was made and feasibility of the detector was demonstrated successfully in the experiments at the ISIS pulsed neutron source., 著者所属: 日本原子力研究開発機構(JAEA), JAEA-Research 2008-115

ENGIN-X型1次元中性子シンチレータ検出器の性能向上を目的として新規なZnSシンチレータ,光リフレクタ、及びデジタル信号処理装置の開発を行った。ZnSシンチレータに関してはさらなる高速・高検出効率化を図るためZnSを基本とした各種シンチレータを試作しその性能を評価した。その結果、開発したZnS/10B2O3シンチレータによるとISIS標準シンチレータよりも検出効率が2割改善することを確認した(中性子波長1{AA)。また、シンチレータを装填する光リフレクタに関しては白色塗料を使用せず表面エッチング処理により製作する手法を開発した。これにより従来と同様の光散乱能を有しかつ経年変化にも強い光リフレクタを実現した。さらにフィールドプログラマブルゲートアレイによる全デジタル化フォトンカウンティング信号処理装置を開発しこれまでのアナログ回路による信号処理系と比べて中性子計数の温度安定性が改善することを実証した。, New ZnS scintillator, light reflector and digital signal processing modules were developed to upgrade the Japanese ENGIN-X type linear scintillation neutron detector. The developed ZnS/10B2O3 scintillator improved detector efficiency by a factor 1.2 for neutrons with a wavelength of 1 {AA whilst the detector maintained similar gamma sensitivity and multi-count ratio compared to the present AST (4:1) scintillator. The paint coating less light reflector was developed with an aluminum reflector with etched surface. The detector implemented with this reflector exhibited similar detector performances with paint coating reflectors, confirming feasibility of the reflector with long-term stability. The digital signal-processing module incorporating photon-counting method was successfully developed. The fully digitalized photon counting system improved a temperature stability of neutron counts significantly comparing to the present analogue system., 著者所属: 日本原子力研究開発機構(JAEA), JAEA-Research 2008-116