研究・開発の沿革

年月内容
2018年6月世界最高放射線不純物フリーの高純度ヨウ化ナトリウム原料の開発に着手
2017年11月5インチ級超高純度NaI結晶が暗黒物質探索用シンチレータとしてPICOLONプロジェクトに採用される
10月ヨウ化ナトリウム結晶のJISに準拠した標準型放射線検出器の生産開始
6月事業拡大のため、茨木市の彩都研究所を廃止し摂津市に新研究所を設立
ヨウ化ナトリウム精製システムの構築
4月暗黒物質探索用大型ヨウ化ナトリウム結晶の開発に成功
2015年11月暗黒物質探索用 放射線フリーの超高純度ヨウ化ナトリウム結晶の開発をさらに進める
2014年6月茨木市産学連携スタートアップ支援事業補助金事業スタート
6月ものつくり補助金事業終了 φ150-180mm ヨウ化セシウム結晶開発
15mm-CsI(TI)ブロックにて分解能 6.5％達成(662keV-137Cs)
2月暗黒物質探索用 世界トップレベルの超高純度ヨウ化ナトリウム結晶の開発に成功
2013年7月ものつくり補助金事業受託
4月結晶製造装置・2号炉導入
2012年10月ヨウ化セシウム結晶放射線検出器の開発
9月φ135㎜ヨウ化セシウム結晶開発
6月JST機器開発プログラム「ハンディCsIスマートベクレルカウンター」へCsI(Tl)結晶を提供
4月φ150㎜ヨウ化ナトリウム結晶開発
1月ヨウ化ナトリウム原料高純度化装置稼働開始：暗黒物質検索用
2011年8月1号炉稼働・ハイブリッドブリッジマン結晶製造法の研究開発開始
5月彩都研究所設立

ヨウ化セシウム結晶（Csl(TI))放射線検出器の開発

お客様のご要望に応じて様々な形状の検出器を製作しており、
素材の提供だけではなく、これらデバイスの開発を含めた
技術提供が可能です。

活用例

  • 例1 9cc (前列)
  • 例2 12 cc プリアンプ付 (後列右)
  • 例3 20 cc ガラス窓付 (後列中)
  • 例4 46 cc PD付 (後列左)

ヨウ化ナトリウム結晶NaI(Tl)放射線検出器の開発

従来NaI(Tl)結晶は光電子増倍管（PMT）との組み合わせで放射線検出器が構成されていたが、 近年開発されたPMTと同等レベルの能力を持つ光半導体検出素子とNaI(Tl)結晶の組み合せ技術の開発により小型化と出力信号のデジタル化を可能にした、放射線検出器を提供している。

結晶の大型化技術開発

1号炉による結晶試作：
①φ150㎜級ヨウ化ナトリウム結晶の開発
用途：暗黒物質などの研究
②φ135㎜級ヨウ化セシウムの開発
用途：食品中放射線の測定や放射線汚染計測など

2号炉：大型炉導入
生産性向上と安定供給

製造工程の機械的・熱的構造の影響をクリアしたHybrid Bridgeman法

ブリッジマン法

炉内に高音部と低温部を組み合わせ、その間に目的物質の融点を含む急激な温度勾配領域を設定して、坩堝を高音部から低音部に移動させることにより固化させる方法です。

VGF法

装置の簡略化及び機械的振動を避けるために、坩堝を移動させるのではなく、一定にした温度分布を装置内で幾何学的に移動させる方法です。

Hybrid Bridgeman法

ブリッジマン法・VGF法のいずれの方法も、一義的な設定においては、現実炉の機械的構造による影響で成長速度が変化します。 この問題を解決する手法として,ブリッジマン法とVGF法を組み合わせ、ヒータ、坩堝、原料充填量等の機械的構造の影響が最小になるHybrid Bridgeman法を採用しております。

学術分野

宇宙からやってくる素粒子の検出を通して暗黒物質の発見の可能性などが期待されています。特にこの分野では　結晶素材に含まれる放射線不純物を除去することが、強く望まれています。このため我々は特別なイオン交換樹脂を持ちた原料の高純度化に挑戦しております。

関連技術情報

参考文献

題目Study of high purity NaI scintillator for Dark Matter
著者保田賢輔
掲載元NDM12(Neutrinos and Dark Matter in Nuclear Physics 2012　ポスターセッション20126.11-15奈良
題目A Mobile Smart Becquerel Counter for On-site Inspection
著者Hideji Yumen,Shigeo Okubo,　Ken Kawamura,　Yuichiro Manabe,　Yoshihide　Kimura、Isao Murata,Renzo Ikeda,Kyoshiro Imagawa, Kensuke Yasuda,　Ryohei Sato, and Ryuichi Shimizu
掲載元第8回「Ionizing Radiation Monitoring」　ポスターセッション　2012.12．1-2　茨城
題目積層型シンチレーターPICO-LONによる宇宙暗黒物質探索
著者伏見 賢一, 原田 克哉, 中山 信太郎, 折戸 玲子, 嶋 達志, 江尻 宏泰, 硲 隆太, 今川 恭四郎, 松本 絵里
掲載元日本物理学会秋季大会, 2010年9月
題目PICO-LON Project for Cosmic Dark Matter
著者Ken-Ichi Fushimi, Hiroyasu Ejiri, K. Harada, Ryuta Hazama, K. Imagawa, Y. Kameda, 　E. Matsumoto, Shintaro Nakayama and T. Shima
掲載元The 10th International Symposium on Origin of Matter and Evolution of Galaxies, AIP Conference Proceedings, Vol.1269, pp.333--335,
題目Dark matter search by means of segmented scintillator (PICO-LON)
著者Ken-Ichi Fushimi, Y. Kameda, K. Harada, Shintaro Nakayama, Hiroyasu Ejiri, T. Shima, K. Yasuda, S. Umehara, Ryuta Hazama and K. Imagawa:
掲載元Journal of Physics: Conference Series, Vol.203, No.1, p.012046, 2010.
題目MOON for Double-Beta Decays and Neutrino Nuclear Responses,
著者Ken-Ichi Fushimi, Y. Kameda, K. Harada, Shintaro Nakayama, Hiroyasu Ejiri, T. Shima, K. Yasuda, Ryuta Hazama and K. Imagawa :
掲載元Journal of Physics: Conference Series, Vol.203, p.012064, 2010
題目Dark matter search by means of thin NaI(Tl) scintillator array,
著者Y. Kameda, Hiroyasu Ejiri, Ken-Ichi Fushimi, Ryuta Hazama, H. Ito, K. Imagawa, H. Kawasuso, Norihiko Koori, E. Matsumoto, Shintaro Nakayama, T. Shima and K. Yasuda :
掲載元RADIATION DETECTORS AND THEIR USES Proceedings of the 23rd Workshop on Radiation Detectors and Their Uses, Vol.2009-12, p.8, 2009.
題目PICO-LON project for WIMPs search
著者YKen-Ichi Fushimi, K. Yasuda, Y. Kaameda, Hiroyasu Ejiri, Ryuta Hazama, K. Ichihara, K. Imagawa, H. Ito, Norihiko Koori, H. Nakamura, Shintaro Nakayama, Masagaru Noumachi, T. Shima, S. Umehara and S. Yoshida :
掲載元Journal of Physics: Conference Series, Vol.120, No.4, p.042024, 2008
題目WIMPS Search by Exclusive Measurements with Thin Multilayer NaI(T1) Scintillators (PICO-LON)
著者Ken-Ichi Fushimi, H. Kawasuso, K. Yasuda, Y. Kameda, Norihiko Koori, Shintaro Nakayama, K. Ichihara, Masagaru Noumachi, S. Umehara, Ryuta Hazama, S. Yoshida, Hiroyasu Ejiri, K. Imagawa and H. Ito
掲載元Proceedings of Sixth International Workshop "Identification of Dark Matter", pp.296-301, 2007
題目超薄型NaI(Tl)検出器の性能評価
著者河裾秀之,伏見賢一,戸井雅子,保田賢輔,中山信太郎,桑折範彦,能町正春,江尻宏泰,市原佳代子,硲隆太,梅原さおり,吉田斉,今川恭四郎,伊藤浩史
掲載元放射線 Vol.32.No02(2006) p112-117
題目Proceedings of Sixth International Workshop "Identification of Dark Matter"
著者Hayami, Masako Toi, Kensuke Yasuda, Shintaro Nakayama, Norihiko Koori, Masagaru Noumachi, Kayoko Ichihara, Ryuta Hazama, Sei Yoshida, Saori Umehara, Kyoshiro Imagawa and Hiroshi Ito
掲載元Journal of the Physical Society of Japan, Vol.75, No.6, p.064201, 2006
題目WIMPs search by means of thin NaI(Tl) array
著者Rena Hayami, Norihiko Koori, Shintaro Nakayama, Kensuke Yasuda, Ryuta Hazama, Kayoko Ichihara, H Nakamura, Masagaru Noumachi, T Ogama, Saori Umehara, Sei Yoshida, Hiroyasu Ejiri, Kyoshiro Imagawa and Hiroshi Ito
掲載元Journal of Physics: Conference Series, Vol.39, pp.120--122, 2006

参考資料

題目NaI(Tl)シンチレータ
著者堀場製作所
掲載元技術ノート 1989年
題目CsI(Tl)シンチレータ
著者堀場製作所
掲載元堀場製作所　技術ノート

題目著者掲載元堀場製作所　題目著者堀場製作所　掲載元堀場製作所　技術ノート

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