【研究分野】原子力学

【研究領域課題番号】16H06727 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

X線 / 検出器 / GEM / 中性子 / イメージング / 放射線イメージング / 放射線検出器 / フラットパネル / 放射線計測 / Glass GEM / 気体放射線検出器

【研究成果の概要】

新しいフラットパネル型検出器の実現を目指し、気体放射線検出器に基づくイメージング技術の開発をおこなった。硬X線を固体コンバーターで間接的に捕捉する方法を採用し、タングステンメッシュのコンバーターをモンテカルロ計算によって設計した。その結果、コンバーターの無い場合に比べて高い検出効率が得られることがわかった。また、実験でコンバーターが実際に動作していることが確認できた。本研究課題では、イメージング用回路・DAQシステムの開発も行った。dToTに基づく信号処理と電荷分割方式によるイメージングシステムを開発し、少ない回路コンポーネントでも10cm角の領域で歪みなくイメージングを行うことに成功した。

【研究種目】研究活動スタート支援

【研究期間】2016-08-26 - 2018-03-31

【配分額】2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)

【研究分野】天文学

【研究領域課題番号】12554006 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

CdTe / CZT / CdZnTe / ピクセル検出器 / 放射線検出器 / ガンマ線 / 検出器 / テルル化カドミウム / X線

【研究成果の概要】

われわれは、これまで、高い分解能を持つテルル化カドミウム(CdTe)ダイオード検出器の開発を行い、それを用いてガンマ線イメージング検出器の開発を行ってきた。本研究では、第一に、2.15cm角というこれまでにない大きさのCdTe検出器を製作し、その性能を評価した。検出器の均一性は極めてたかく、60keVのガンマ線に対して、2.7keV(FWHM)という分解能を得ている。宇宙への応用を意識して、振動試験、ビーム試験などを行ない、最終的に気球実験を行った。その結果、本検出器を衛星搭載検出器として十分に用いることができることがわかった。さらに、この大型の素子を数10段というよう段数を積み重ねたCdTe検出器を実際に作り、ガンマ線に対して高い感度を持つことを確認した。その他にも、200ミクロン角のピクセルをもち、1024のピクセル数を持つガンマ線検出器の実証、1mm角の大きさを持つCdTe素子を1024個並べた検出器の基礎研究を行った。また、検出器に対する理論的な研究では、CdTeダイオードを常温で動かすときに、問題であった、ポラリゼーション現象に着目し、理論的な考察を行うことで、この現象が、深いアクセプタのイオン化によって説明がつくことを見いだし、現象の温度依存性やバイアス電圧依存性を説明することに成功した。さらに、Swift衛星で用いられるテルル化亜鉛カドミウム(CdZnTe)半導体検出器のモビリティ・寿命特性を、スペクトルからフィッティングによって求める方法を開発した。この方法は、われわれが参加しているSwift衛星のプロジェクトによって、正式に採用され、効果を発揮している。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2000 - 2001

【配分額】13,500千円 (直接経費: 13,500千円)