低温中性子イメージ検出器

開放特許情報番号
L2009004936
開放特許情報登録日
2009/8/21
最新更新日
2009/8/21

基本情報

出願番号 特願2009-007510
出願日 2009/1/16
出願人 独立行政法人 日本原子力研究開発機構
公開番号 特開2009-115818
公開日 2009/5/28
発明の名称 低温中性子イメージ検出器
技術分野 その他
機能 機械・部品の製造、検査・検出
適用製品 低温中性子イメージ検出器
目的 ヘリウム3を低温に冷却し用いることにより、ガス圧力を上げずヘリウム3原子核密度を高くし、放出される二次粒子を低温で使用可能な粒子検出素子により検出し、高い位置分解能を付与した低温中性子イメージ検出器を提供する。
効果 温環境を利用してヘリウム3ガスの高密度状態を実現することにより、500ミクロン以下の高い中性子検出位置分解能が得られる。また、同時にガス状態のヘリウム3を使用した場合、極めて中性子検出効率の一様性の高い中性子イメージ検出器となる。また、液体ヘリウム3を使用した場合には、ガス状態の場合に必要であったガス圧の調整が不要となり、動作温度を決定するという操作のみで検出器の中性子感度が一意に決定され、極めて位置一様性の高い中性子イメージ検出器が実現される。
技術概要
低温に冷却可能な耐圧力性チャンバー内部に液体ヘリウム3を封入し、ヘリウム3が中性子を捕獲した際に放出されるプロトンあるいはトリトンを前記耐圧力性チャンバー内部に配置した低温粒子線検出素子で検出して中性子を検出する液体ヘリウム3検出器を構成し、その動作温度Tを3.19K以下で動作させ、低温粒子線検出素子としてInSb半導体検出素子を使用し、かつその空乏層幅を5.8ミクロン以下とする低温中性子イメージ検出器である。図1に中性子検出器の側面図を、図2には、平面図を示す。冷却可能な耐圧力性ガスチャンバー内に低温粒子線検出素子を設置し、その空間内にヘリウム3を封入する。中性子は、ヘリウム3との核反応3He(n、p)T反応により捕獲され、二次粒子であるプロトン、トリトンがお互い反対方向に射出される。放出されたプロトン、トリトンのうち、低温粒子線検出素子に入射するどちらか一方の粒子を検出することで中性子が検出される。低温粒子線検出素子をアレイとして配置した場合には、どの位置の検出素子に入射したかを判定することにより中性子入射位置が特定される。
イメージ図
実施実績 【無】   
許諾実績 【無】   
特許権譲渡 【否】
特許権実施許諾 【可】

アピール情報

導入メリット 【改善】
改善効果1 使用する半導体素子の空乏層厚さを中性子検出に供するのに十分、かつ必要な厚さとするため、高い信号対雑音比が得られ、中性子対バックグランド比を向上することができる。
改善効果2 常温に設置された所定の耐ガス、容量をもつリザーバタンク内に所定の量のガスをあらかじめ封入しておくことにより、検出器を動作温度にまで冷却するという行為のみにより所定の動作条件に検出器を簡単に設定できるので操作性が向上し、また、中性子検出感度の信頼性、再現性も向上し、また、安全性をも確保することができる。

登録者情報

その他の情報

関連特許
国内 【無】
国外 【無】   
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