Development of sensitive dosimetry on the basis of organic-inorganic hybrid materials

基于有机-无机杂化材料的灵敏剂量测定技术的发展

基本信息

批准号：
22H00308
负责人：
越水正典
金额：
$ 26.46万
依托单位：
Shizuoka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

有機無機ハイブリッド線量計における線量計測手法として、三つの現象を想定している。一つはシンチレーションであり、その場合にはプラスチックシンチレータベースの有機無機シンチレータ開発が主となる。二つめは蓄積型蛍光であり、熱蛍光や輝尽蛍光となる。最後は、ラジオクロミズムやラジオフォトルミネッセンス材料であり、色調および蛍光特性の照射後の変化を利用した線量計測を可能とする。それぞれに一長一短があるため、これら全ての現象を研究対象としながら、それぞれの検出信号の相補性を利用した開発を進める。今年度には、主にラジオクロミック材料とラジオフォトルミネッセンス材料を開発した。双方とも、有機色素の化学反応に基づくタイプの検出材料を開発した。ラジオクロミック材料では、塩素系の添加分子に対して増感が生じることや、酸・塩基発生材の添加による増感が効果的であることを見出した。一方で、ラジオフォトルミネッセンス材料では、色素と、放射線照射により生じるラジカルとの化学反応に基づく検出を可能とした。これらのアプローチにおいては、エレクトロクロミズムやエレクトロフルオロクロミズムといった電気化学的反応による色調や蛍光特性変化の実現されている系を主な対象としながら研究を進めた。さらに、有機無機ハイブリッドシンチレータでは、中性子計測を可能とするものを開発した。LiAlO2やLiGaO2ナノ粒子を添加したプラスチックシンチレータにおいて、熱中性子の検出に成功し、さらに、既存のプラスチックシンチレータを上回るシンチレーション収率を達成した。

假定三种现象是有机无机杂化剂量计的剂量法技术。其中一种是闪烁，在这种情况下，它主要是为基于塑料闪烁体的有机和无机闪烁体开发而开发的。第二个是累积型荧光，可能是热荧光或刺激荧光。最后，放射性变色和放射性发光材料允许使用剂量测量辐照后测量色调和荧光性能。他们每个人都有其利弊，因此在研究所有这些现象时，将使用每个检测到的信号的互补性进行开发。今年，我们主要开发了放射性材料和放射性发光材料。两者都根据有机染料的化学反应开发了一种检测材料。已经发现，氯的添加剂分子发生了敏化，并且通过添加酸和碱产生材料的敏化在放射性材料中有效。另一方面，根据染料和辐射照射产生的自由基之间的化学反应，放射光量的材料可以检测。这些方法主要是基于系统，在该系统中，由于电化学反应（例如电化学和电氟化学），色调和荧光性能已更改。此外，我们开发了一种有机无机杂种闪烁体，可以实现中子测量。在带有Lialo2和Ligao2纳米颗粒的塑料闪烁体中成功检测到热中子，此外，结果可达到超过现有塑料闪烁体的闪烁产量。

项目成果

期刊论文数量（135）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Neutron detection properties of thermoluminescent Sr2B2O5:Eu ceramics

DOI：
10.1016/j.optmat.2022.113210
发表时间：
2022-12
期刊：
Optical Materials
影响因子：
3.9
作者：
Hajime Komiya;H. Kawamoto;Y. Fujimoto;M. Koshimizu;G. Okada;Y. Koba;G. Wakabayashi;K. Asai
通讯作者：
Hajime Komiya;H. Kawamoto;Y. Fujimoto;M. Koshimizu;G. Okada;Y. Koba;G. Wakabayashi;K. Asai

中性子線照射による Sm3+添加 Li2O-CaO-P2O5ガラスの熱蛍光

中子辐照下 Sm3+ 掺杂 Li2O-CaO-P2O5 玻璃的热荧光