中性子計測は完全な電極構造を持ったダイヤモンド検出器が有効である

具有完美电极结构的金刚石探测器对于中子测量是有效的。

基本信息

批准号：
18035012
负责人：
柏木利介
金额：
$ 5.12万
依托单位：
Kanagawa University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

D-T核融合炉において発生する14MeVの中性子検出に対して、ダイヤモンド検出器内で生じるC-12(n,α)Be-9反応から生じるα線を検出することを様々なグループが試みているが、あまり良好な結果は得られていない。ダイヤモンドはエネルギーバンドギャップが高いため、ショットキー電極を得ることは容易であるが、オーミック電極(以下OE)を得ることは難しい。OEが不完全な場合は、ダイヤモンド内でフェルミ準位がゆがみ、放射線によって生じたキャリア(電子・正孔)が押し戻されるという現象がおこる。またOE側からα線を照射した場合、時間と共に波高値が落ちていくという、いわゆるポーラリゼーション効果が見られることになる。現在までに我々のグループでは、DLCを表面に着けることによって、OEを製作することに成功していた。しかしこの電極は、もろい、という問題が残されていた。そこで、本研究ではDLCに替わってta-Cを用い、OEの形成を試みた。このta-CはDLCよりも単結晶ダイヤモンドに対して付着力が強く、様々な酸、アルカリに対して、優れた安定性が認められた。また、ta-CをOEとして用い、放射線検出器を製作したところ、ポーラリゼーション効果が無かったことから、OEとしては有効であることが確認された。ただし、この検出器に対してダイオード特性を見ると逆方向電流は数pAと安定した値が得られたが、順方向特性の立ち上がり電圧は1V程度で良好であるが、電流が急激に上がらず、数100〜数10kΩの抵抗特性が見られた。これは、ta-C電極膜に抵抗があることを意味しており、またta-C膜を製作する際の様々な条件で、その抵抗値が変化していると考えられる。今後は、taC膜をさらに検討し、良好な条件を見つけていきたいと考えている。

各组试图检测从钻石检测器中C-12（N，α）BE-9反应产生的α射线，该反应响应于D-T核融合反应器中产生的14MEV中子检测。获得。钻石具有高能带隙，因此很容易获得射击键电极，但是很难获得Ormic电极（OE）。如果OE不完整，则会发生在钻石中fermond扭曲的现象，并将辐射产生的载体（电子 /廊）推回。另外，如果从OE侧辐照α -ray，则可以看到SO所谓的极化效应，其中波浪价格会随着时间的流逝而下降。迄今为止，我们的小组通过在表面上佩戴DLC成功生产了OE。但是，该电极的问题被抛在后面。因此，在这项研究中，我们尝试使用TA-C代替DLC形成OE。该TA-C对单晶钻石具有比DLC更强的粘附，并且对于各种酸和碱具有良好的稳定性。另外，当将TA-C用作OE并产生辐射探测器时，确认OE是有效的，因为没有极化效应。但是，查看与该检测器的二极管特性，相反的方向电流的稳定值为几个PA，但是订单方向的上升电压约为1V，但电流没有快速上升。观察到几个10kΩ。这意味着TA-C电极膜具有抗性，并且认为在产生TA-C膜时的电阻值在各种条件下发生了变化。将来，我们想进一步考虑TAC膜并找到良好的条件。

项目成果

期刊论文数量（6）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Investigation of basic characteristics of synthetic diamond radiation detectors

DOI：
10.1109/tns.2006.871505
发表时间：
2004-12
期刊：
IEEE Transactions on Nuclear Science
影响因子：
1.8
作者：
T. Kashiwagi;K. Hibino;Hisashi Kitamura;K. Mori;S. Okuno;Takeshi Takashima;Y. Uchihori;Kaori Yajima;Kaori Yajima;Mamoru Yokota;K. Yoshida
通讯作者：
T. Kashiwagi;K. Hibino;Hisashi Kitamura;K. Mori;S. Okuno;Takeshi Takashima;Y. Uchihori;Kaori Yajima;Kaori Yajima;Mamoru Yokota;K. Yoshida

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