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  1. 学会発表・講演等
  2. 口頭発表

シリコン検出器の荷電粒子による Funneling現象

https://repo.qst.go.jp/records/62499
https://repo.qst.go.jp/records/62499
082da881-e21b-4352-9a08-b53efbf13dcc
Item type 会議発表用資料 / Presentation(1)
公開日 2008-03-31
タイトル
タイトル シリコン検出器の荷電粒子による Funneling現象
言語
言語 jpn
資源タイプ
資源タイプ識別子 http://purl.org/coar/resource_type/c_c94f
資源タイプ conference object
アクセス権
アクセス権 metadata only access
アクセス権URI http://purl.org/coar/access_right/c_14cb
著者 高田, 真志

× 高田, 真志

WEKO 617490

高田, 真志

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高田 真志

× 高田 真志

WEKO 617491

en 高田 真志

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抄録
内容記述タイプ Abstract
内容記述 シリ コン 検出器 を 用い た リ ア ル タイ ム 中性子個人線量計は 、 原子炉施設や 加速器 施設で 使用さ れ て い る の みなら ず 、 航空機 搭乗員 の 放射線被ば く の 計測に も 応用さ れ た 。 しか し測定結果は 計算コー ドで 予想さ れ る 値よ りも 10?20倍、 大き く 、 こ の 過大評価は 、 高度10 kmの 航空機 高度で 、 中性子以 外に 飛来す る 陽子を 検出した た めと 考え ら れ て い る 。 こ の 過大評価を 解明す る た め に 線量計の 荷電粒子に 対す る 応答特性を 計測した 。 そ の 計測から 、 線量計素子で あ る シリ コン 検出器 中で フ ァ ン ネリ ン グ(Funneling)現象が 起 こ っ て い る こ と を 発見した 。
フ ァ ン ネリ ン グ現象を 調べ る た め に 、 線量計の シリ コン 素子に 直接、 陽子5-70 MeV、 ヘ リ ウ ム 20-100 MeVを 照射し、 素子中で 収集さ れ た 電荷量を 計測した 。 陽子70 MeV計測時の 波高分布(図(a)参照)中に 、 プ ロ トン に よ るピ ー クを 確 認で き る (0.15-0.26 MeV)。 素子に 3Vバ イ ア スを 印 加した 場合、 空乏層の 深さ か ら ピ ー クエネル ギーは 0.0092 MeVに なる は ず で あ る が 、 計測さ れ た 値は 0.154 MeVで 、 17倍大き な値で あ っ た 。 こ の 結果は 、 陽子が エネル ギー 付与す る 領域 が 、 本来の 空乏層の 厚さ よ り も 厚く なっ て い なけ れ ば 説明で き ず 、 シリ コン 素子中でフ ァ ン ネリ ン グ(Funneling)現象が 起 こ っ た た め と 考え ら れ る 。 フ ァ ン ネリ ン グ現象は 、 荷電粒子が シリ コン 半導体中を 通過す る と 、 空乏層の 領域 を 引 き 延 ば し、 空乏層が 媒体の 奥深く ま で 延 び る 現象で あ る 。
本研究 で は 、 使用して い る シリ コン 素子中で の フ ァ ン ネリ ン グ現象の 解明を 試みた 。 フ ァ ン ネリ ン グ効果の 深さは 、 空乏層の 厚さ (印 加す る バ イ ア スの 平方根) と 、 直線の 相関 が あ る こ と が 分っ た 。 入射粒子の シリ コン 中で の 阻
止能(dE/dx) と 付与さ れ た エネル ギー と の 関 係を 調べ た (図(b)参照)。 エネル ー で は 付与エネル ギー と の 相関 は見ら れ なか っ た が 、 阻止能の 場合、 1次関 数の 相関 が 見出さ れ た 。 こ の 直線は 、 異 なる エネル ギー 、 粒子種の データを 表現で き た 。 こ の 直線の 傾き は エネル ギー 付与の 深さ を 示し、 バ イ ア ス(空乏層の 深さ ) が 同じ 場合に は 、 エネル ギー を 付与さ れ る 深さ が 同じ で あ る こ と を 見出した 。 エネル ギー 付与の 深さ は 、 実験式 (a+b/√ρ) ・ d (a, b :定数、ρ :シリ コン 素子の 比抵抗値、 d :空乏層の 厚さ ) で 表現で き る の で 、 バ イ ア ス、 使用す る 素子が 決れ ば 、 フ ァン ネリ ン グ効果に よ る 荷電粒子の エネル ギー 付与の 深さ が 求 ま り 、 あ ら ゆ る 粒子の 付与エネル ギー を 計算で き る 。
会議概要(会議名, 開催地, 会期, 主催者等)
内容記述タイプ Other
内容記述 日本原子力学会
発表年月日
日付 2008-03-28
日付タイプ Issued
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Ver.1 2023-05-15 21:30:05.775798
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