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JP2002333482A - High sensitivity fast neutron fluorescence converter - Google Patents

High sensitivity fast neutron fluorescence converter

Info

Publication number
JP2002333482A
JP2002333482A JP2001136255A JP2001136255A JP2002333482A JP 2002333482 A JP2002333482 A JP 2002333482A JP 2001136255 A JP2001136255 A JP 2001136255A JP 2001136255 A JP2001136255 A JP 2001136255A JP 2002333482 A JP2002333482 A JP 2002333482A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
converter
fluorescence
sheet
light
sensitivity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001136255A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahito Matsubayashi
政仁 松林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Atomic Energy Agency
Original Assignee
Japan Atomic Energy Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Atomic Energy Research Institute filed Critical Japan Atomic Energy Research Institute
Priority to JP2001136255A priority Critical patent/JP2002333482A/en
Publication of JP2002333482A publication Critical patent/JP2002333482A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速中性子と反応して蛍光を発する部分とこ
の蛍光を観察面まで伝播させる部分を分離させることに
より、コンバータを厚くした場合においてもコンバータ
内部での発光を観察面まで損失少なく伝播できるため発
光量を増加させることができるものである。 【解決手段】 光波長変換機能を有する波長変換ファイ
バーを並べて接着したファイバーシートと高速中性子入
射により蛍光を発するコンバータシートを交互に密着し
て積層した後、固定して観察側端面を除き遮光してなる
高感度高速中性子蛍光コンバータであり、これにより同
一波長変換ファイバーの長手方向の異なった場所で励起
された蛍光も画像上では同一の点での発光として取扱わ
れるために、画像の劣化を生じさせることなく輝度を増
加させることができる。
(57) [Summary] [PROBLEMS] By separating a part that emits fluorescence by reacting with fast neutrons and a part that propagates this fluorescence to an observation surface, even if the converter is thickened, light emission inside the converter can be observed. Since the light can be propagated with little loss, the amount of light emission can be increased. SOLUTION: A fiber sheet in which wavelength converting fibers having a light wavelength converting function are arranged and adhered, and a converter sheet which emits fluorescent light by high-speed neutron incidence are alternately brought into close contact with each other and then fixed, fixed and light-shielded except for the end face on the observation side. This is a high-sensitivity high-speed neutron fluorescence converter, which causes fluorescence that is excited at different places in the longitudinal direction of the same wavelength conversion fiber to be treated as light emission at the same point on the image, causing image degradation. It is possible to increase the brightness without the need.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、非破壊検査の一手
法として利用される高速中性子ラジオグラフィの蛍光コ
ンバータとして使用できる高感度高速中性子蛍光コンバ
ータに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-sensitivity high-speed neutron fluorescent converter which can be used as a high-speed neutron radiography fluorescent converter used as a nondestructive inspection technique.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の高速中性子ラジオグラフィ用蛍光
コンバータにおいては、高速中性子と水素との反応によ
り生じる反跳陽子を用いて蛍光体を発光させるものが一
般的であり、水素含有率の高い樹脂と発光効率の高いZ
nS(Ag)を混合し板状に成型したものが用いられて
いた(例えば、特開平6−167598号公報参照)。
2. Description of the Related Art Conventional fluorescent converters for high-speed neutron radiography generally emit light using a recoil proton generated by a reaction between high-speed neutrons and hydrogen. And Z with high luminous efficiency
A plate obtained by mixing nS (Ag) and molding into a plate shape has been used (for example, see JP-A-6-167598).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来の高速中性子ラジ
オグラフィ用蛍光コンバータにあっては、発光量を増や
すためには、コンバータ内での高速中性子通過経路にお
ける高速中性子と樹脂中の水素との反応量を増すようコ
ンバータを厚くする必要があり、樹脂に対して蛍光体か
らの発光に透明であるように選ばれた。しかしコンバー
タが厚くなるに従い蛍光体の含有量が増え、これによる
光の散乱増加によってコンバータの不透明さが増すた
め、コンバータ内部での発光量が増加しているにもかか
わらず、観察面での光量は飽和傾向を示すという問題点
があった。
In a conventional fluorescent converter for fast neutron radiography, in order to increase the amount of light emission, a reaction between fast neutrons and hydrogen in a resin in a fast neutron passage in the converter. The converter needed to be thicker to increase the volume and was chosen to be transparent to the emission from the phosphor relative to the resin. However, as the thickness of the converter increases, the phosphor content increases, and the scattering of light increases the opacity of the converter. Has a problem that it tends to be saturated.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明においては、高速中性子と反応して蛍光を発
する部分とこの蛍光を観察面まで伝播させる部分を分離
させることにより、コンバータを厚くした場合において
もコンバータ内部での発光を観察面まで損失少なく伝播
できるため発光量を増加させることができるものであ
る。
In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, a converter which reacts with fast neutrons to emit fluorescence and a portion which propagates the fluorescence to an observation surface are separated from each other. Even when the thickness is increased, the light emission inside the converter can be transmitted to the observation surface with little loss, so that the light emission amount can be increased.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】本発明の高感度高速中性子蛍光コ
ンバータにおいては、光波長変換機能を有する波長変換
ファイバーを並べて接着したファイバーシートと入射す
る高速中性子に対して蛍光を発するコンバータシートを
交互に密着して積層した後、固定して観察側端面を除き
遮光する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In a high-sensitivity high-speed neutron fluorescence converter according to the present invention, a fiber sheet in which wavelength conversion fibers having a light wavelength conversion function are arranged and bonded is alternately provided with a converter sheet which emits fluorescence for incident high-speed neutrons. After being closely adhered and laminated, they are fixed and shielded from light except for the end face on the observation side.

【0006】コンバータシート内で発生した蛍光の一部
は近接したファイバーシートに入射し、波長変換ファイ
バー内のコアファイバー中のシンチレーションダイを励
起させ蛍光を放出させる。この蛍光は使用した波長変換
ファイバーの開口率で決定される条件で波長変換ファイ
バー内を端面まで伝播する。
[0006] A part of the fluorescent light generated in the converter sheet enters the adjacent fiber sheet, and excites a scintillation die in a core fiber in the wavelength conversion fiber to emit fluorescent light. This fluorescence propagates through the wavelength conversion fiber to the end face under conditions determined by the aperture ratio of the used wavelength conversion fiber.

【0007】波長変換ファイバーは高速中性子の進入方
向に平行に配置されていることから、波長変換ファイバ
ーの各1本が高感度高速中性子蛍光コンバータで得られ
る画像の各点に相当しており、同一波長変換ファイバー
の長手方向の異なった場所で励起された蛍光も画像上で
は同一の点での発光として取扱われる。このため画像の
劣化を生じさせることなく輝度を増加させることができ
る。以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態を説
明する。
[0007] Since the wavelength conversion fibers are arranged in parallel to the direction of entry of high-speed neutrons, each one of the wavelength conversion fibers corresponds to each point of the image obtained by the high-sensitivity high-speed neutron fluorescence converter. Fluorescence excited at different locations in the longitudinal direction of the wavelength conversion fiber is also treated as emission at the same point on the image. Therefore, the luminance can be increased without causing the image to deteriorate. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

【0008】[0008]

【実施例】図1は、本発明の高感度高速中性子蛍光コン
バータの一部を拡大して概念的に示したもので、波長変
換ファイバー1は、中心部のコアファイバー2とクラッ
ディング材料3から構成されており、その上部にコンバ
ータシート4が密着している。これらの高速中性子入射
側である端面には反射性材料5が取り付けられている。
この実施例では、コアファイバー材としてはポリスチレ
ン、クラッディング材としてはポリメチルメタクリレー
トが使用された。
FIG. 1 conceptually shows a partially enlarged view of a high-sensitivity high-speed neutron fluorescence converter according to the present invention. A wavelength conversion fiber 1 is composed of a core fiber 2 and a cladding material 3 at a central portion. The converter sheet 4 is in close contact with the upper part. A reflective material 5 is attached to the end faces on the fast neutron incidence side.
In this example, polystyrene was used as the core fiber material and polymethyl methacrylate was used as the cladding material.

【0009】上記構成による本発明の高感度高速中性子
蛍光コンバータによれば、高速中性子6がコンバータシ
ート4に入射すると蛍光7を発するが、このうち波長変
換ファイバー1に入射した蛍光はコアファイバー2中の
シンチレーションダイを励起させ発光8を発生させる。
この発光のうち一部はそのまま波長変換ファイバー内を
伝播し、高速中性子入射側と反対面の観察側端面から放
出される。また、観察側端面と反対方向に進んだ発光の
一部は反射性材料5により方向が反転され、波長変換フ
ァイバー内を伝播し観察側端面から放出される。
According to the high-sensitivity high-speed neutron fluorescent converter of the present invention having the above-described structure, when high-speed neutrons 6 enter the converter sheet 4, they emit fluorescent light 7. Is excited to generate light emission 8.
Part of this light emission propagates through the wavelength conversion fiber as it is, and is emitted from the observation side end face opposite to the fast neutron incidence side. A part of the light emitted in the direction opposite to the observation side end face is reversed in direction by the reflective material 5, propagates through the wavelength conversion fiber, and is emitted from the observation side end face.

【0010】図2は、図1からなるものを組み立てた高
感度高速中性子蛍光コンバータ本体を示したものであ
る。コンバータシート4は、その厚さが0.1〜0.5
mm程度で、その幅が高感度高速中性子蛍光コンバータ
の厚さに相当し、その長さが高感度高速中性子蛍光コン
バータの幅に相当する短冊状である。
FIG. 2 shows a high-sensitivity, high-speed neutron fluorescence converter main body assembled from the one shown in FIG. Converter sheet 4 has a thickness of 0.1 to 0.5.
mm, the width of which is equivalent to the thickness of the high-sensitivity high-speed neutron fluorescent converter, and the length of which is equal to the width of the high-sensitivity high-speed neutron fluorescent converter.

【0011】又、波長変換ファイバーを並べて接着した
ファイバーシートは、その幅が高感度高速中性子蛍光コ
ンバータの厚さに相当し、その長さが高感度高速中性子
蛍光コンバータの幅に相当する長さを有するシート状に
加工される。
The width of the fiber sheet in which the wavelength conversion fibers are arranged and adhered corresponds to the thickness of the high-sensitivity high-speed neutron fluorescent converter, and the length thereof corresponds to the width of the high-sensitivity high-speed neutron fluorescent converter. It is processed into a sheet having.

【0012】波長変換ファイバーの断面は、図3に示さ
れるように、矩形がファイバー相互及びコンバータシー
トとの密着性の観点から好適であるが、円形断面の物を
用いても良い。この際、相互のファイバーは透明接着剤
により固定しても良いし、透明の粘着テープで固定して
も良い。
The cross section of the wavelength conversion fiber is preferably rectangular as shown in FIG. 3 from the viewpoint of the adhesion between the fibers and the converter sheet, but a circular cross section may be used. At this time, the mutual fibers may be fixed with a transparent adhesive or with a transparent adhesive tape.

【0013】ファイバーシートとコンバータシートは上
下方向に積み重ねて高感度高速中性子蛍光コンバータ本
体を形成する。コンバータシートとファイバーシートの
接着は透明接着剤により行っても良いが、外側をテフロ
ン(R)等で製作した額縁で構成し押さえつけるように
密着・固定させてもよい。高速中性子入射側端面には反
射性材料を取り付けるか、蒸着などにより反射面を形成
する。
The fiber sheet and the converter sheet are vertically stacked to form a high-sensitivity high-speed neutron fluorescence converter main body. The converter sheet and the fiber sheet may be bonded with a transparent adhesive, but may be formed with a frame made of Teflon (R) or the like on the outside, and may be closely contacted and fixed so as to hold down. A reflective material is attached to the end face on the fast neutron incidence side, or a reflective surface is formed by vapor deposition or the like.

【0014】[0014]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
コンバータを厚くしても蛍光を良好に取り出せるので高
速中性子に対する検出感度を大幅に増大し高輝度化を達
成できる。
As described above, according to the present invention,
Even if the converter is thickened, the fluorescence can be taken out well, so that the detection sensitivity to high-speed neutrons can be greatly increased and high brightness can be achieved.

【0015】即ち、本発明によれば、波長変換ファイバ
ーは高速中性子の進入方向に平行に配置されていること
から、波長変換ファイバーの各1本が高感度高速中性子
蛍光コンバータで得られる画像の各点に相当しており、
同一波長変換ファイバーの長手方向の異なった場所で励
起された蛍光も画像上では同一の点での発光として取扱
われるために、画像の劣化を生じさせることなく輝度を
増加させることができる。
That is, according to the present invention, since the wavelength conversion fibers are arranged in parallel to the direction of entry of the fast neutrons, one of the wavelength conversion fibers is used for each of the images obtained by the high-sensitivity fast neutron fluorescence converter. Is equivalent to a point,
Fluorescence excited at different locations in the longitudinal direction of the same wavelength conversion fiber is also treated as light emission at the same point on the image, so that the brightness can be increased without causing image degradation.

【0016】又、本発明によれば、図3に示されるよう
に、高感度高速中性子蛍光コンバータの厚さを増加させ
ることにより、高速中性子線感度を更に増加させること
ができる。
According to the present invention, as shown in FIG. 3, by increasing the thickness of the high-sensitivity high-speed neutron fluorescence converter, the high-speed neutron sensitivity can be further increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 高感度高速中性子蛍光コンバータの単一のセ
ルの細部を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing details of a single cell of a sensitive fast neutron fluorescence converter.

【図2】 高感度高速中性子蛍光コンバータの細部を例
示する図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating details of a high-sensitivity fast neutron fluorescence converter.

【図3】 図2の円で囲んだ部分の拡大図である。(断
面の状態を見易くするために図2で描かれている反射性
材料の部分は省略されている。)
FIG. 3 is an enlarged view of a portion surrounded by a circle in FIG. 2; (The portion of the reflective material illustrated in FIG. 2 is omitted to make it easier to see the state of the cross section.)

【図4】 高感度高速中性子蛍光コンバータの厚さと高
速中性子線感度比との関係を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the thickness of a high sensitivity fast neutron fluorescence converter and the fast neutron beam sensitivity ratio.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:波長変換ファイバー 2:コアフアイバー 3:クラッディング材料 4:コンバータシート 5:反射性材料 6:高速中性子線 7:蛍光 8:発光 9:高感度高速中性子蛍光コンバータ 1: Wavelength conversion fiber 2: Core fiber 3: Cladding material 4: Converter sheet 5: Reflective material 6: High-speed neutron beam 7: Fluorescence 8: Emission 9: High-sensitivity high-speed neutron fluorescence converter

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光波長変換機能を有する波長変換ファイ
バーを並べて接着したファイバーシートと高速中性子入
射により蛍光を発するコンバータシートを交互に密着し
て積層した後、固定して観察側端面を除き遮光してなる
ことを特徴とする高感度高速中性子蛍光コンバータ。
1. A fiber sheet in which wavelength conversion fibers having a light wavelength conversion function are arranged and adhered, and a converter sheet which emits fluorescence by high-speed neutron incidence are alternately closely adhered and laminated, and then fixed and light is shielded except for an end face on the observation side. A high-sensitivity, high-speed neutron fluorescence converter characterized by:
【請求項2】 前記ファイバーシートが長さ1〜5cm
の波長変換ファイバーで構成されることを特徴とする請
求項1記載の高感度高速中性子コンバータ。
2. The fiber sheet has a length of 1 to 5 cm.
2. The high-sensitivity high-speed neutron converter according to claim 1, wherein the high-speed neutron converter comprises a wavelength conversion fiber.
【請求項3】 前記波長変換ファイバーの高速中性子入
射側端面が反射層を有することを特徴とする請求項1記
載の高感度高速中性子蛍光コンバータ。
3. The high-sensitivity high-speed neutron fluorescence converter according to claim 1, wherein the high-speed neutron incidence side end face of the wavelength conversion fiber has a reflection layer.
【請求項4】 前記コンバータシートが厚さ0.1〜
0.5mmのシート状であることを特徴とする請求項1
記載の高感度高速中性子蛍光コンバータ。
4. A method according to claim 1, wherein said converter sheet has a thickness of 0.1 to 0.1.
2. A sheet having a size of 0.5 mm.
High sensitivity fast neutron fluorescence converter as described.
【請求項5】 前記コンバータシートは、高速中性子に
感応する物質が水素含有樹脂であり、高速中性子と水素
との反応により生じる反跳陽子に感応する物質がZnS
(Ag)であることを特徴とする請求項1記載の高感度
高速中性子蛍光コンバータ。
5. The converter sheet, wherein the substance sensitive to fast neutrons is a hydrogen-containing resin, and the substance sensitive to recoil protons generated by the reaction between fast neutrons and hydrogen is ZnS.
2. The high-sensitivity high-speed neutron fluorescence converter according to claim 1, wherein (Ag) is used.
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Cited By (2)

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