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J-GLOBAL ID：201702287485722827   整理番号：17A0565960

ガンマ線分光用の超伝導転移端センサ

Superconducting Transition Edge Sensor for Gamma-Ray Spectroscopy

著者 (11件)： OHNO Masashi (Nuclear Professional School, the School of Engineering, The University of Tokyo) ,  IRIMATSUGAWA Tomoya (Department of Nuclear Engineering and Management, the School of Engineering, The University of Tokyo) ,  TAKAHASHI Hiroyuki (Department of Nuclear Engineering and Management, the School of Engineering, The University of Tokyo) ,  OTANI Chiko (Terahertz Sensing and Imaging Team, RIKEN) ,  YASUMUNE Takashi (Oarai Research and Development Center, Japan Atomic Energy Agency) ,  TAKASAKI Koji (Oarai Research and Development Center, Japan Atomic Energy Agency) ,  ITO Chikara (Oarai Research and Development Center, Japan Atomic Energy Agency) ,  OHNISHI Takashi (Oarai Research and Development Center, Japan Atomic Energy Agency) ,  KOYAMA Shin-ichi (Oarai Research and Development Center, Japan Atomic Energy Agency) ,  HATAKEYAMA Shuichi (Hitachi, Ltd.) ,  DAMAYANTHI R.M. Thushara. (Faculty of Electrical Engineering, University of Moratuwa)
資料名： IEICE Transactions on Electronics (Web)  (IEICE Transactions on Electronics (Web))
巻： E100.C  号： 3  ページ： 283-290(J-STAGE)  発行年： 2017年 
JST資料番号： U0468A  ISSN： 1745-1353  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 超伝導転移端センサ(TES)は,重金属吸収材と組み合わせることにより,超高エネルギー分解能と高検出効率を備えており,ガンマ線(γ線)スペクトロスコピー法に利用される有望な微量熱量計である。これは,核種物質の非破壊検査に非常に有用である。γ線ピークの高い分解能により,高効率で安全にプルトニウム(Pu)やアクチニドなどの複数の核種を正確に識別することができる。この目的のために,筆者らは,錫吸収材と結合したTESを開発した。ここでは,超伝導Ir/Au二重層の温度計に錫吸収材を接続する金バンプポストを用いた新しいデバイス構造を提案した。金バンプポストの高い熱伝導率は,温度計とγ線吸収体の間の強い熱結合を実現し,大きなパルス高さと速い減衰時間の利点をもたらした。筆者らが開発したTESにより,59.5keVで84eVのFWHMの良好なエネルギー分解能を達成した。このTES装置を使用して,核物質測定を実証することにも成功した。Pu試料の測定において,²³⁹Puおよび²⁴⁰Puからの鋭いγ線ピークを検出し,核分裂生成物(FP)試料の蛍光FPに含まれる元素が放出するX線のピークも検出した。TESは,各蛍光X線の微細構造をKα1,Kβ2のように分解することができた。さらに,γ線の吸収効率が高いタンタル吸収体を組み合わせたTESも開発した。このデバイスが,662keVで465eVの最高エネルギー分解能を持つことを報告した。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *センサ ,  *微量熱量計 ,  吸収体 ,  重金属 ,  *スペクトロスコピー ,  分析 ,  非破壊検査 ,  イリジウム ,  金
準シソーラス用語： Au ,  Ir ,  *γ線スペクトロスコピー ,  核種分析 ,  吸収材 ,  重金属類 ,  *超伝導転移端センサ ,  非破壊検査法

著者キーワード (3件)： transition edge sensor ,  gamma-ray ,  nuclide analysis

分類 (2件)： 超伝導材料  (BM04041W) ,  素粒子・核物理実験計測用エレクトロニクス  (BE01020Q)

引用文献 (13件)：

• [1] R.D. Horansky J.N. Ullom, J.A. Beall, W.B. Doriese, W.D. Duncan, L. Ferreira, G.C. Hilton, K.D. Irwin, C.D. Reintsema, L.R. Vale, B.L. Zink, A. Hoover, C.R. Rudy, D.M. Tournear, D.T. Vo, and M.W. Rabin, “Superconducting absorbers for use in ultrahigh resolution gamma-ray spectrometers based on low temperature microcalorimeter arrays,” Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. Section A, Accel., Spectrometers, Detectors Assoc., vol.579, no.1, pp.169-172, Aug. 2007.
• [2] A.S. Hoover, R. Winkler, M.W. Rabin, D.T. Vo, J.N. Ullom, D.A. Bennett, W.B. Doriese, J.W. Fowler, R.D. Horansky, D.R. Schmidt, L.R. Vale, and K. Schaffer, “Determination of plutonium isotopic content by microcalorimeter gamma-ray spectroscopy,” IEEE Trans. Nucl. Sci., vol.60, no.2, pp.681-688, April 2013.
• [3] K.D. Irwin, G.C. Hilton, D.A. Wollman, and J.M. Martinis, “X-ray detection using a superconducting transition edge sensor microcalorimeter with electrothermal feedback,” Appl. Phys. Lett., vol.69, no.13, pp.1945-1947, Sept. 1996.
• [4] M. Ohno, H. Takahashi, R.M.T. Damayanthi, Y. Minamikawa, and F. Mori, “X-ray Microcalorimeter Based on Superconducting Transition Edge Sensors,” Anaritical Science, vol.24, no.1, pp.11-14, 2008.
• [5] S. Hatakeyama, M. Ohno, R.M.T. Damayanthi, H. Takahashi, Y. Kuno, K. Maehata, C. Otani, and K. Takasaki, “Development of hard X-Ray and gamma-ray spectrometer using superconducting transition edge sensor,” IEEE Trans. Appl. Supercond., vol.23, no.3, 2100804, Jan. 2013.

タイトルに関連する用語 (2件)： ガンマ線分光 ,  超伝導転移端センサ