TlBr中の電荷捕獲準位解明と全吸収γ線エネルギースペクトロメータ開発への挑戦

TlBr 中电荷俘获能级的阐明和开发全吸收 γ 射线能谱仪的挑战

基本信息

批准号：
21K12532
负责人：
金子純一
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K12532/
关键词：
γ線エネルギースペクトル半導体検出器 TlBr 捕獲準位

项目摘要

今年度はTlBr合成工程の見直しを共同研究者と進めた。特に合成雰囲気に関して、各種条件を試みた。また検出器の長期安定動作にかかわる実験として電極材料の探求も進めた。また、構造欠陥を導入しにくい検出器製作法の検討も行った。さらに捕獲準位を同定するための光照射I-V測定装置の製作を進め、次年度の本格測定を行うための環境整備を行った。合成雰囲気に関しては各種ガス、圧力条件で試料作製を進めた。特に腐食性の高いガスの使用にも積極的に取り組み、安全かつ安定して試料合成雰囲気を、化学合成、調整する技術を獲得した。今年度は帯域精製300回目前で試料アンプルが破損する事象に見舞われたが、破損した試料アンプルの観察結果に基づき破損原因の推定を試み、試料アンプルの再設計、改良等をすすめた。現在、改良型試料アンプルを使用して合成を進めている。電極材料の探求に関しては系統的な研究が順調にすすみ、知財の申請を念頭に置き研究を進めた。次年度前半に各種電極材料を蒸着したTlBrのI-V特性を評価後、知財を申請し、秋には学会発表を行う予定である。構造欠陥を導入しにくい検出器製作法の検討に関しては、結晶切断法の改良を進めた。捕獲準位評価用の光I-V測定装置に関しては、先行研究で作成した試作機の課題であった「測定中の雑音」の低減のために、測定装置の要件定義、再設計、改良等の整備も順調に進み、次年度の本格的な試験開始に向けて各種調整、校正に入りつつある。合成に関して各種技術が整ってきた。次年度目標であるエネルギースペクトロメータグレードの結晶の安定合成、ならびに捕獲準位評価を行うことを目指している。

今年，我们与合作者一起审查了 TlBr 合成工艺。特别是，尝试了关于合成气氛的各种条件。我们还继续探索探测器长期稳定运行相关实验的电极材料。我们还研究了一种不太可能引入结构缺陷的探测器制造方法。此外，我们还着手制作用于确定捕捉水平的光照射I-V测量装置，并为明年的全面测量准备了环境。关于合成气氛，我们在各种气体和压力条件下进行了样品制备。特别是，我们积极致力于高腐蚀性气体的使用，并掌握了化学合成技术以及安全稳定地调节样品合成气氛的技术。今年，我们在第300次谱带纯化前遇到了样品安瓿破裂的事件，但根据破裂样品安瓿的观察结果，我们试图估计破裂的原因，并对样品安瓿进行重新设计和改进。目前正在使用改进的样品安瓿进行合成。在电极材料的探索方面，系统研究进展顺利，并着眼于申请知识产权。在明年上半年评估了在其上沉积各种电极材料的TlBr的I-V特性后，我们计划申请知识产权并在秋季的学术会议上进行演示。关于不太可能引入结构缺陷的探测器制造方法的研究，对晶体切割方法进行了改进。对于用于捕获水平评估的光学I-V测量设备，我们将定义测量设备的要求，重新设计它，改进它等，以减少“测量期间的噪音”，这是在原型设备中创建的问题。前期研究进展顺利，各项调整和校准正在进行中，为明年全面测试做准备。已经开发了多种合成技术。明年的目标是实现能谱仪级晶体的稳定合成并评估捕获水平。