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PARTICLE BEAM DETECTOR AND NEUTRON DETECTOR USING ZSN PHOSPHOR

Patent code P06A008947
File No. 6355
Posted date Jun 8, 2006
Application number P2004-120790
Publication number P2005-300479A
Patent number P4415095
Date of filing Apr 15, 2004
Date of publication of application Oct 27, 2005
Date of registration Dec 4, 2009
Inventor
  • (In Japanese)片桐 政樹
Applicant
  • (In Japanese)国立研究開発法人日本原子力研究開発機構
Title PARTICLE BEAM DETECTOR AND NEUTRON DETECTOR USING ZSN PHOSPHOR
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a particle beam detector which responds to high counting rate measurement and with low sensitivity with respect to gamma ray.
SOLUTION: By using ZnS:Ag, Cl phosphors which have a very large phosphor quantity to particle beam and can be easily detected, as it is, a newly found phenomenon that the phosphor lifetime in a wavelength region with short wavelength being short is used to improve the counting characteristics, whereby high-counting rate measurements of particle beam are realized. When a phosphor wavelength shorter than 450 nm is cut out by use of B370 as an optical filter, the phosphor lifetime of a short phosphor lifetime component could be improved from 370 ns to 200 ns.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


従来、アルファ線などの粒子線検出器、あるいは中性子コンバータである6Liあるいは10Bを介し放出される粒子線を検出することにより中性子を検出する中性子検出器には、粒子線に対する蛍光量が非常に大きく、かつ蛍光寿命のうち短い蛍光寿命の成分が200から300nsと短いことから、ZnS蛍光体が主に使用されてきた。



しかし、ZnS蛍光体の蛍光寿命には、図12に示すようにアフターグローと呼ばれている遅い蛍光寿命成分が含まれている。このため、平均の蛍光寿命は70から100μsといわれている。この遅い蛍光寿命成分が原因となり、高い計数率の粒子線あるいは中性子が入射するとパイルアップ現象を起こし、正確に計数率を測定することが困難になるという欠点があった(非特許文献1)。
【非特許文献1】
放射線ハンドブック第2版

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、ZnS蛍光体を用いた粒子線検出器及び中性子検出器において、その計数特性を改善することに関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
ZnS:Ag,Cl蛍光体と、
当該ZnS:Ag,Cl蛍光体の背後に配置された、放出されるガンマ線の蛍光量が少ない波長域である380~420nmの波長を通す光学フィルタと、
当該光学フィルタの背後に配置された光電子増倍管と、
を具備し、ガンマ線により発生する蛍光量を低減して粒子線による蛍光を検出する粒子線検出器。

【請求項2】
 
ZnS:Ag,Cl蛍光体に中性子コンバータとして6Li又は10Bを混合した中性子検出用シンチレータと、
当該中性子検出用シンチレータの背後に配置された、放出されるガンマ線の蛍光量が少ない波長域である380~420nmの波長を通す光学フィルタと、
当該光学フィルタの背後に配置された光電子増倍管と、
を具備し、ガンマ線により発生する蛍光量を低減して中性子による蛍光を検出する中性子検出器。

【請求項3】
 
ZnS:Ag,Cl蛍光体と、
当該ZnS:Ag,Cl蛍光体の背後に配置された350~450nmの短波長を通す短波長光学フィルタ及び440nm以上の長波長を通す長波長光学フィルタと、
当該短波長光学フィルタの背後に配置された短波長域光電子増倍管と、
当該長波長光学フィルタの背後に配置された長波長域光電子増倍管と、
当該短波長域光電子増倍管から出力された短波長側の信号と、当該長波長域光電子増倍管から出力された長波長側の信号との比を求める割り算回路と、
当該割り算回路で得られる比により粒子線とガンマ線とを弁別する粒子線用波高弁別回路及びガンマ線用波高弁別回路と、
粒子線用計数装置及びガンマ線用計数装置と、
を具備する、ガンマ線又は電子線を同時に弁別して計測する粒子線検出器。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2004120790thum.jpg
State of application right Registered
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