Faculty Profiles - URITANI Akira

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核融合ブランケットにおけるトリチウム発生量実時間測定手法の開発

小林真、吉橋幸子、小川国大、磯部光孝、神尾修治、藤原大、瓜谷章、長壁正樹

日本原子力学会2020年春の年会

Event date： 2020.3

Language：Japanese Presentation type：Oral presentation (general)

Venue：福島大学 Country：Japan

核融合炉ブランケットは、中性子の減速・遮蔽、トリチウムの増殖、熱の取り出しといった役割を有する。ダイヤモンド検出器はブランケットにおける高速中性子束やトリチウム発生量の実時間測定のための有用なモニタとして期待されるが、ガンマ線に感度を有するため、ガンマ線の寄与を適切に除す必要がある。
本研究では単結晶CVDダイヤモンド検出器をリチウム材料と組み合わせ、中性子照射環境下で発生する高エネルギートリトンの直接測定を実施した。波形弁別と粒子輸送計算によりトリチウム発生量の定量手法について評価した。

ダイヤモンド検出器によるホウ素中性子捕捉反応の直接定量手法の開発

吉橋幸子、小林真、山本優弥、小川国大、磯部光孝、長壁正樹、渡辺賢一、瓜谷章

日本原子力学会2020年春の年会

Event date： 2020.3

Language：Japanese Presentation type：Oral presentation (general)

Venue：福島大学 Country：Japan

ホウ素中性子捕捉療法において、ホウ素と中性子の反応率（すなわち治療効果）を定量的に評価することが求められている。本研究グループでは、単結晶CVDダイヤモンド検出器とホウ素化合物とを組み合わせ、中性子照射下でホウ素中性子捕捉反応により発生する高エネルギー荷電粒子を直接測定する方法について評価を行っている。本発表では、中性子照射環境下でホウ素化合物から発生するアルファ線の直接測定およびアルファ線とガンマ線の波形弁別結果について報告する。

後方散乱X 線検査用大型一次元検出器の性能評価

松江俊樹、渡辺賢一、山崎淳、瓜谷章、吉橋幸子、豊川弘之、藤原健、萬代新一、伊佐英範

日本原子力学会2020年春の年会

Event date： 2020.3

Language：Japanese Presentation type：Oral presentation (general)

Venue：福島大学 Country：Japan

老朽化する大型インフラの長期保守管理をより効率的に行うために非破壊で内部情報を取得できる技術の開発が期待されている。X線を用いた非破壊検査の手法の中に後方散乱X線撮像法があり、この手法では被写体の片側にX線源と検出器を設置して検査を行うことができる。本研究においてはコリメータ等の重量物を稼働させることなく一次元プロファイルが取得可能なファンビームX線方式を採用している。この検査手法の課題として検査スピードの向上が挙げられている。そこでシンチレータをCWOからCsI:Tl結晶に変更、集光体系をCMOSカメラからフォトダイオードアレイに変更した検出器を製作し、性能を評価した。

炭素線治療の安全評価を目的とした光刺激蛍光体を用いた光ファイバー型小型線量計の開発

平田悠歩、金子和樹、山﨑淳、渡辺賢一、吉橋幸子、瓜谷章、古場裕介、松藤成弘

日本原子力学会2020年春の年会

Event date： 2020.3

Language：Japanese Presentation type：Oral presentation (general)

Venue：福島大学 Country：Japan

炭素線治療はスキャニング照射法などの技術を用いて腫瘍のみを選択的に損傷させることが可能である。安全に治療を行うためには体内での線量評が求められている。そこで我々は光ファイバーの先端に光刺激蛍光体を配した小型線量計の開発を行っている。今回は、小型線量計の治療場での応用に向けて炭素線照射実験を行った。

OSL線量計のBNCT場での運用に向けた検討

中村悟、平田悠歩、山﨑淳、渡辺賢一、吉橋幸子、瓜谷章

日本原子力学会2020年春の年会

Event date： 2020.3

Language：Japanese Presentation type：Oral presentation (general)

Venue：福島大学 Country：Japan

BNCT照射場のような中性子が支配的で、実測困難なエネルギースペクトル場の人体に対するガンマ線量を正確に把握するために、我々は組成が人体に近く中性子感度が低いとされるBeOに注目し、OSL線量計として利用するための測定体系や測定方法を検討した。また、中性子とガンマ線が混在する場でガンマ線線量の実測を行った。

小型加速器中性子源用の高効率中性子回折装置の開発

今井頌、渡辺賢一、山﨑淳、吉橋幸子、瓜谷章、田﨑誠司、佐藤節夫

日本原子力学会2020年春の年会

Event date： 2020.3

Language：Japanese Presentation type：Oral presentation (general)

Venue：福島大学 Country：Japan

小型加速器中性子源での利用を想定した高効率な中性子回折計の開発を進めた。粉末中性子回折を想定し、柔軟性の高いTRUST Eu：LiCAFシンチレータを用いた円環状中性子検出器を多数配置し、大立体角を有する中性子回折計を製作し、京都大学加速器中性子源KUANSにて基礎試験を実施した。

波⾧分解中性子イメージングに基づくTlBr検出器製作過程の検討

渡辺賢一、松本伎朗、瓜谷章、野上光博、人見啓太朗

第６７回応用物理学会春季学術講演会

Event date： 2020.3

Language：Japanese Presentation type：Oral presentation (general)

Venue：上智大学四谷キャンパス Country：Japan

TlBr検出器の開発の効率を図るためには、個々の製作プロセス間で、結晶の品質を評価可能な手法の開発が望まれている。本研究では、その試みの一つとして、中性子ブラッグディップ法を用いた評価手法を提案し、その特性について調べることを目的としている。

光刺激蛍光体と光ファイバーを用いた小型線量計のスキャニング法による炭素線治療場への応用

平田悠歩、金子和樹、渡辺賢一、山﨑淳、吉橋幸子、瓜谷章、古場裕介、松藤成弘

第６７回応用物理学会春季学術講演会

Event date： 2020.3

Language：Japanese Presentation type：Oral presentation (general)

Venue：上智大学四谷キャンパス Country：Japan

炭素線治療のスキャニング照射法は腫瘍にのみ集中的に線量付与することが可能である。安全に治療を行うためには体内での線量評が求められている。そこで我々は光ファイバーの先端に光刺激蛍光体を配した小型線量計の開発を行っている。今回は、小型線量計を用いてスキャニング法による炭素線治療場への応用を検討した。

ダイヤモンド検出器を用いた荷電粒子計測手法の開発

吉橋幸子、小林真、小川国大、磯部光孝、西谷健夫、長壁正樹、渡辺賢一、瓜谷章

第６７回応用物理学会春季学術講演会

Event date： 2020.3

Language：Japanese Presentation type：Oral presentation (general)

Venue：上智大学四谷キャンパス Country：Japan

ダイヤモンド検出器の表面にリチウムやホウ素を含む化合物を付与することにより、(n,a)反応により発生するアルファ線や高エネルギー荷電粒子を直接測定することが可能である。本研究では、パルス波形弁別に基づくコードを確立し、リチウムやホウ素化合物を付したダイヤモンド検出器への中性子照射実験を行い、荷電粒子の定量評価を行う。

Liガラスシンチレータを用いた光ファイバ型中性子検出器の出力線形性および放射線耐性

石川諒尚、山﨑淳、渡辺賢一、吉橋幸子、瓜谷章

第６７回応用物理学会春季学術講演会

Event date： 2020.3

Language：Japanese Presentation type：Oral presentation (general)

Venue：上智大学四谷キャンパス Country：Japan

我々の研究グループでは、高強度中性子場において使用可能なリアルタイム中性子モニタとして、光ファイバ型中性子検出器の開発を行っている。本研究では、中性子検出媒体にLiガラスを用いて検出器を製作、その計数率特性を評価し、従来の約10倍の計数率においても出力線形性を維持できることを示した。さらに、放射線耐性の評価では、熱中性子フルエンス2×10¹² n/cm²を超える中性子照射において、検出器の劣化は確認されなかった。

Development of one-dimensional optical fiber type radiation distribution sensing method based on wavelength spectrum unfolding International conference

Yuta Terasaka, Kenichi Watanabe, Akira Uritani, Atsushi Yamazaki, Yuki Sato, Tatsuo Torii and Ikuo Wakaida

International Youth Nuclear Congress 2020

新方式波長分解分析型光ファイバー放射線分布センシング法の開発

寺阪祐太、渡辺賢一、瓜谷章、山崎淳、佐藤優樹、鳥居建男、若井田育夫

第2回日本放射線安全管理学会・日本保健物理学会合同大会

Development of a compact and highly efficient neutron diffractometer for compact accelerator neutron sources International conference

Sho Imai, Kenichi Watanabe, Atsushi Yamazaki, Sachiko Yoshihashi, Akira Uritani, Seiji Tasaki, Setsuo Satoh

3rd Asia-Oceania Conference on Neutron Scattering

Event date： 2019.11

Language：English Presentation type：Poster presentation

Venue：Howard Beach Resort Kenting, Kaohsiung, Taiwan Country：Taiwan, Province of China

Neutron diffraction is one of the structural analysis methods of materials. Unlike X-ray diffraction, neutron diffraction has the feature that neutrons can penetrate to the deep part of some materials, and analysis of light elements is possible. However, at present, facilities that can conduct neutron utilization research including neutron diffraction are limited to large facilities. In order to overcome such a situation, many compact accelerator neutron source (CANS) facilities are under development. It is important to effectively use neutrons in CANS because neutron intensity is low compared to large facilities. Therefore, it is desirable for neutron diffractometers to have large a solid angle. In general, neutron diffractometers that cover large solid angles are large and very expensive equipment. In this study, we aim to realize a compact and large solid angle neutron diffractometer. Our research group has been developing the Transparent rubber sheet type Eu:LiCaAlF6 (TRUST Eu:LiCAF scintillators), which are highly flexible neutron scintillators. It has become possible to make the circular neutron detectors by using the TRUST Eu:LiCAF scintillators and a wavelength-shifting fiber light readout system. A neutron diffractometer with a multiple ring structure consisting of many neutron detectors as shown in Fig. 1 was fabricated.
Neutron diffraction experiments were carried out using one of such compact neutron sources in Kyoto University (KUANS). Although KUANS has low neutron flux, diffraction peak of silicon powder is clearly observed as shown in Fig. 2. This is because the diffractometer covers a large solid angle, and it has been demonstrated that a diffraction peak of a material having a low diffraction intensity such as silicon can be obtained at KUANS. In addition, iron powder diffraction pattern was measured. The minimum resolution of the 110 reflection is 3.0%. This resolution can be expected for engineering applications such as residual austenite measurement.

Basic Study on New Configurations for Thallium Bromide Detectors International conference

2019 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference in Manchester

Basic Study on Scintillation Properties of Mixed Powder Neutron Scintillators International conference

2019 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference in Manchester

Study on sensitivity deterioration of luminescence dosimeters for energetic charged particles based on microdosimetry International conference

2019 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference in Manchester

新規中性子検出器開発に向けた混合粉末シンチレータに関する基礎研究

石川諒尚、山﨑淳、渡辺賢一、吉橋幸子、瓜谷章

第80回応用物理学会秋季学術講演会

Event date： 2019.9

Language：Japanese Presentation type：Poster presentation

Venue：北海道大学札幌キャンパス Country：Japan

シンチレータ粉末とコンバータ粉末を混ぜ合わせる混合粉末シンチレータは、任意の組成を実現でき、シンチレータ選択の自由度を高めることが可能である。本研究では、コンバータとしてLiFを採用し、これと様々な蛍光体粉末を組み合わせて混合粉末シンチレータを製作し、既存の透明結晶シンチレータとの比較を通じて応答評価を行うことで、既存のシンチレータを凌駕する新規中性子検出媒体の開発に向けた基礎研究を行った。

光刺激蛍光体の粒子線に対する消光現象の比エネルギー計算を用いた考察

平田悠歩、渡辺賢一、山﨑淳、吉橋幸子、瓜谷章、古場裕介、松藤成弘、加藤匠、河口範明、柳田健之

第80回応用物理学会秋季学術講演会

Event date： 2019.9

Language：Japanese Presentation type：Poster presentation

Venue：北海道大学札幌キャンパス Country：Japan

粒子線の高線エネルギー付与（LET）領域では光刺激蛍光体は消光現象により感度が低下する。消光現象による感度低下は蛍光体内部のエネルギー付与密度に関係することが考えられる。今回は光刺激蛍光体の感度変化を比エネルギー計算により評価し実験により得られた結果と比較検討を行った。

臭化タリウム半導体検出器の大型化に向けたコプレナーグリッド型電極の検討

松本伎朗、渡辺賢一、人見啓太朗、野上光博、吉橋幸子、山﨑淳、瓜谷章

第80回応用物理学会秋季学術講演会

Event date： 2019.9

Language：Japanese Presentation type：Oral presentation (general)

Venue：北海道大学札幌キャンパス Country：Japan

本研究は、TlBr検出器を大型化することで、高エネルギー分解能かつ高感度なTlBr検出器を開発することを目的としている。そのためには電極構造や信号読み出しの工夫が必要不可欠である。そこで、信号読み出し数が少なく、他の化合物半導体検出器でも実績のあるコプレナーグリッド型電極に着目し、TlBr検出器への適用を検討した。

後方散乱X線検査用検出器の高感度化に関する検討

松江俊樹、山崎淳、渡辺賢一、吉橋幸子、瓜谷章、豊川弘之、藤原健、萬代新一、伊佐英範

第80回応用物理学会秋季学術講演会

Event date： 2019.9

Language：Japanese Presentation type：Oral presentation (general)

Venue：北海道大学札幌キャンパス Country：Japan

社会インフラ設備の長期保守管理をより効率的に行うことができる非破壊検査手法の一つに後方散乱X線検査がある。この手法では被写体の片側にX線源と検出器を設置して検査が可能である。本研究ではコリメータ等の重量物を稼働させずに1次元プロファイルを取得できるファンビームX線方式を採用し、ファンビームX線に直行する平行平板コリメータで散乱位置を限定している。先行研究で製作された検出器の要素検討を行いシンチレータと発光取得体系の変更した新たな検出器を製作した。

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