(57)【要約】【課題】高電圧を用いることなく中性子の入射位置を高精度に特定可能な中性子入射位置検出装を提供すること。【解決手段】中性子を光に変換する中性子シンチレータ（１１）と、中性子シンチレータからの光を拡散する光拡散板（１２）と、２次元的に配列された複数の半導体光検出器（１３２）を有し、光拡散板から半導体光検出器に入射する光を電荷に変換する２次元光検出器（１３）と、を備え、光拡散板は、２次元光検出器を覆うように配置されており、中性子の入射位置において中性子シンチレータで生じる光を拡散して複数の半導体光検出器に入射させ、複数の半導体光検出器のそれぞれで変換された電荷量に基づいて、中性子の入射位置を特定する構成とした。【選択図】図１
2014115094.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中性子を光に変換する中性子シンチレータと、
前記中性子シンチレータからの光を拡散する光拡散板と、
２次元的に配列された複数の半導体光検出器を有し、前記光拡散板から前記半導体光検出器に入射する光を電荷に変換する２次元光検出器と、を備え、
前記光拡散板は、前記２次元光検出器を覆うように配置されており、中性子の入射位置において前記中性子シンチレータで生じる光を拡散して複数の前記半導体光検出器に入射させ、
複数の前記半導体光検出器のそれぞれで変換された電荷量に基づいて、中性子の前記入射位置を特定することを特徴とする中性子入射位置検出装置。
【請求項２】
前記２次元光検出器は、複数の前記半導体光検出器がそれぞれ１次元的に配列された複数の１次元光検出器を備え、
前記複数の１次元光検出器は、各１次元光検出器を構成する複数の半導体光検出器の配列方向が互いに平行になるようにそれぞれ配列されたことを特徴とする請求項１記載の中性子入射位置検出装置。
【請求項３】
前記１次元光検出器は、前記１次元光検出器を構成する複数の半導体光検出器とそれぞれ異なる位置において接続される出力配線を備え、前記出力配線の両端に出力される電荷量に基づいて、前記配列方向における前記光の入射位置を算出可能に構成されたことを特徴とする請求項２記載の中性子入射位置検出装置。
【請求項４】
前記出力配線の両端に出力される電荷量に基づいて、前記配列方向に対して垂直な方向における前記光の入射位置を算出可能に構成されたことを特徴とする請求項３に記載の中性子入射位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中性子の入射した位置を検出する中性子入射位置検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
３Ｈｅの核反応を利用した中性子の検出器が実用化されている。この検出器は、３Ｈｅを含む雰囲気に対して所定の電圧を印加するための一対の電極を備えている。中性子が検出器に入射すると、雰囲気中の３Ｈｅと中性子との相互作用で核反応（３Ｈｅ＋ｎ→ｐ＋３Ｈ＋７６５ｋｅＶ）が起こる。電極間に高電圧を印加しておくと、この核反応で生成される荷電粒子（ｐ，３Ｈ）により雰囲気中のガスは電離し、電極間には電流が流れる。そのため、電極間の電流を測定することで、検出器への中性子の入射を検出できる。
【０００３】
ところで、上述の検出器に使用される３Ｈｅは、容易に入手できず価格も高い。よって、３Ｈｅを利用する検出器は、製造コストなどの面で量産に適さないという問題がある。このような経緯から、３Ｈｅを用いずに中性子を検出可能な検出器が検討されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載される検出器は、中性子との反応で発光する中性子シンチレータと、中性子シンチレータで生じる光を増幅する光電子増倍管とを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−８６７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の検出器では、中性子シンチレータ及び光電子増倍管によって中性子を検出するので、３Ｈｅを利用する検出器と比較して製造コストは抑制される。しかしながら、光電子増倍管は、１０００Ｖ程度の高電圧により電子を加速衝突させることでゲインを高めているので、使用に際しては、感電などを防ぐための安全対策が不可欠となる。また、複数の検出器を配列した入射位置検出装置においては、光電子増倍管の増幅率のばらつきなどに起因して、中性子の入射位置を精度良く検出できないことが考えられる。
【０００６】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、高電圧を用いることなく中性子の入射位置を高精度に特定可能な中性子入射位置検出装を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の中性子入射位置検出装置は、中性子を光に変換する中性子シンチレータと、前記中性子シンチレータからの光を拡散する光拡散板と、２次元的に配列された複数の半導体光検出器を有し、前記光拡散板から前記半導体光検出器に入射する光を電荷に変換する２次元光検出器と、を備え、前記光拡散板は、前記２次元光検出器を覆うように配置されており、中性子の入射位置において前記中性子シンチレータで生じる光を拡散して複数の前記半導体光検出器に入射させ、複数の前記半導体光検出器のそれぞれで変換された電荷量に基づいて、中性子の前記入射位置を特定することを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、２次元光検出器に複数の半導体光検出器を用いるので、光電子増倍管を用いる構成と比較してゲイン調整が容易になり、入射位置の特定精度を高めることができる。また、半導体光検出器では、光電子増倍管のような高電圧は不要である。さらに、中性子の入射位置において中性子シンチレータで生じる光を拡散して複数の半導体光検出器に入射させ、複数の半導体光検出器のそれぞれで変換された電荷量に基づいて、中性子の入射位置を特定するので、２次元光検出器の本来の分解能より高い分解能で中性子の入射位置を特定できる。よって、高電圧を用いることなく中性子の入射位置を高精度に特定可能な中性子入射位置検出装置を提供できる。
【０００９】
本発明の中性子入射位置検出装置において、前記２次元光検出器は、複数の前記半導体光検出器がそれぞれ１次元的に配列された複数の１次元光検出器を備え、前記複数の１次元光検出器は、各１次元光検出器を構成する複数の半導体光検出器の配列方向が互いに平行になるようにそれぞれ配列されたことが好ましい。この構成によれば、複数の１次元光検出器で２次元光検出器を構成するので、構成を複雑化することなく中性子の入射位置検出に適した２次元光検出器を実現できる。
【００１０】
本発明の中性子入射位置検出装置において、前記１次元光検出器は、前記１次元光検出器を構成する複数の半導体光検出器とそれぞれ異なる位置において接続される出力配線を備え、前記出力配線の両端に出力される電荷量に基づいて、前記配列方向における前記光の入射位置を算出可能に構成されたことが好ましい。この構成によれば、出力配線の両端に出力される電荷量に基づいて、配列方向における光の入射位置を精度良く算出できる。つまり、配列方向における中性子の入射位置を高精度に特定できる。
【００１１】
本発明の中性子入射位置検出装置において、前記出力配線の両端に出力される電荷量に基づいて、前記配列方向に対して垂直な方向における前記光の入射位置を算出可能に構成されたことが好ましい。この構成によれば、複数の１次元光検出器がそれぞれ備える出力配線の両端に出力される電荷量に基づいて、配列方向に対して垂直な方向における光の入射位置を精度良く算出できる。つまり、配列方向に対して垂直な方向における中性子の入射位置を高精度に特定できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、高電圧を用いることなく中性子の入射位置を高精度に特定可能な中性子入射位置検出装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施の形態に係る中性子入射位置検出装置の構成例を示す模式図である。
【図２】１次元光検出器を構成する半導体光検出器の配列方向（Ｘ方向）において発光位置を特定するための原理を説明するための模式図である。
【図３】１次元光検出器を構成する半導体光検出器の配列方向に直交する方向（Ｙ方向）において発光位置を特定するための原理を説明するための模式図である。
【図４】本実施の形態に係る中性子入射位置検出装置の有効性を確認するために行った実験結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の一実施の形態に係る中性子入射位置検出装置について説明する。なお、以下においては、本発明を説明するために簡略化された中性子入射位置検出装置について説明するが、中性子入射位置検出装置に必要な構成は不足なく備えるものとする。
【００１５】
図１は、本実施の形態に係る中性子入射位置検出装置１の構成例を示す模式図である。中性子入射位置検出装置１は、表面に中性子が入射することで発光する板状の中性子シンチレータ１１を備えている。中性子シンチレータ１１の裏面側には、中性子シンチレータ１１側の面（表面）に入射した光を拡散して反対側の面（裏面）から射出する光拡散板１２が配置されている。また、光拡散板１２の裏面側には、光の入射した位置を２次元的に検出可能な２次元光検出器１３が設けられている。
【００１６】
中性子シンチレータ１１は、中性子を吸収する６Ｌｉ、１０Ｂなどの元素と、２次元光検出器１３で検出可能な波長範囲（例えば、４００ｎｍ〜６５０ｎｍ）の蛍光を生じる蛍光体とを含んで構成されている。例えば、中性子シンチレータ１１として、６Ｌｉガラスシンチレータ、６ＬｉＦ／ＺｎＳシンチレータ、１０Ｂを含む結晶シンチレータなどが用いられる。
【００１７】
中性子シンチレータ１１の表面に中性子が入射すると、６Ｌｉ、１０Ｂなどの元素と中性子との核反応でエネルギーが生じ、中性子シンチレータ１１中の蛍光体は励起されて発光する。このように生じる光は、中性子シンチレータ１１の裏面から射出される。中性子シンチレータ１１は、後述する光拡散板１２及び２次元光検出器１３の受光面１３ａ全体をカバーできる程度の大きさ（面積）を有している。
【００１８】
光拡散板１２は、中性子シンチレータ１１から射出される光を所定の範囲に拡散させて、２次元光検出器１３に入射させる。光拡散板１２は、その表面が中性子シンチレータ１１の裏面と接するように配置されている。光拡散板１２としては、例えば、摺りガラスや、光拡散材料を添加した樹脂フィルムなどが用いられる。光拡散板１２の厚みは、中性子シンチレータ１１からの光が後述する２次元光検出器１３の所定範囲に入射されるように設定され、例えば、５ｍｍ〜１３ｍｍとすることができる。なお、光拡散板１２の厚みは、２次元光検出器１３の構成などに応じて変更できる。光拡散板１２は、２次元光検出器１３の受光面１３ａ全体をカバーできる程度の大きさ（面積）を有している。
【００１９】
２次元光検出器１３は、複数の１次元光検出器１３１により構成されている。各１次元光検出器１３１は、直線状に配列された複数の半導体光検出器１３２を備えている。これら複数の半導体光検出器１３２により、直線状に延びる１次元光検出器１３１の受光部１３１ａが形成されている。２次元光検出器１３は、各受光部１３１ａが光拡散板１２の裏面と接するように配置される。受光部１３１ａの裏側には、１次元光検出器１３１を構成する半導体光検出器１３２の配列方向（ここでは、Ｘ方向）に沿う出力配線１３３が配置されている。
【００２０】
半導体光検出器１３２は、例えば、なだれ増倍を利用して高いゲインを実現するフォトダイオードであり、中性子シンチレータ１１で生じる光を検出して電荷に変換する。この半導体光検出器１３２は、１００Ｖ以下の比較的低い電圧で動作するので、光電子増倍管などの高電圧を要する検出器と比較して安全性に優れている。また、半導体光検出器１３２は、ゲイン調整が容易なので、受光面１３ａの均一な感度を実現して入射位置の特定精度を高めることができる。
【００２１】
なお、１次元光検出器１３１の備える複数の半導体光検出器１３２は、配列方向（Ｘ方向）において所定の周期で配置されている。配置周期は、半導体光検出器１３２のサイズによっても異なるが、例えば、２ｍｍ〜１０ｍｍとすることができる。半導体光検出器１３２のサイズは、例えば、３ｍｍ×３ｍｍであるが、これに限られない。なお、この配置周期は、中性子の入射位置において中性子シンチレータ１１で生じた光が、配列方向（Ｘ方向）において隣接する複数の半導体光検出器１３２に入射するように設定される。つまり、１個の中性子に基づく発光は、１次元光検出器１３１の複数の半導体光検出器１３２で検出される。
【００２２】
各出力配線１３３は、複数の抵抗１３３ａ（抵抗値はいずれもＲ）が直列に接続された構成を有しており、隣接する２個の抵抗１３３ａの間には、それぞれ半導体光検出器１３２が接続されている。よって、半導体光検出器１３２で生成される電荷は、各出力配線１３２に供給される。出力配線１３２の両端は、それぞれ１次元光検出器１３１の出力端子となっており、半導体光検出器１３２から供給される電荷を、伝導経路の抵抗値に応じた値で外部に出力する。なお、配線１３２の複数の抵抗１３３ａは、出力配線１３２自身の配線抵抗で実現されても良いし、抵抗素子により実現されても良い。
【００２３】
各１次元光検出器１３１は、半導体光検出器１３２の配列方向が互いに平行になるように配置されている。つまり、各１次元光検出器１３１の直線状の受光部１３１ａは、互いに平行である。このような複数の受光部１３１ａにより、２次元的な広がりを有する受光面１３ａが形成されており、１次元光検出器１３１を構成する半導体光検出器１３２の配列方向に直交する方向（Ｙ方向）の位置検出を実現している。
【００２４】
各１次元光検出器１３１は、１次元光検出器１３１を構成する半導体光検出器１３２の配列方向に直交する方向（Ｙ方向）において所定の周期で配置される。配置周期は、半導体光検出器１３２のサイズによっても異なるが、例えば、２ｍｍ〜１０ｍｍとすることができる。なお、この配置周期は、中性子の入射位置において中性子シンチレータ１１で生じた光が、配列方向に直交する方向（Ｙ方向）において隣接する複数の半導体光検出器１３２に入射するように設定される。つまり、１個の中性子に基づく発光は、複数の１次元光検出器１３１の半導体光検出器１３２で検出される。上述した光拡散板１２の厚みは、中性子の入射位置において中性子シンチレータ１１で生じた光が、配列方向（Ｘ方向）及び配列方向に直交する方向（Ｙ方向）において隣接する複数の半導体光検出器１３２に入射するように設定される。
【００２５】
各１次元光検出器１３１の出力端子は、アンプ（不図示）を通じて演算装置１４に接続されている。演算装置１４は、アンプで検出される各１次元光検出器１３１の電荷量に基づいて中性子シンチレータ１１の発光位置を特定する。特定された発光位置は、中性子の入射位置として中性子入射位置検出装置１の外部に出力される。
【００２６】
次に、中性子入射位置検出装置１の動作の詳細を説明する。上述のように、中性子の入射によって中性子シンチレータ１１で生じる光は、光拡散板１２で拡散し、２次元光検出器１３において隣接する複数の半導体光検出器１３２に入射する。半導体光検出器１３２は、入射した光を電荷に変換し、入射光量に対応する量の電荷を出力配線１３３に供給する。各半導体光検出器１３２から供給される電荷は、伝導経路の抵抗値に応じた値で各出力配線１３３の両端から出力される。具体的には、伝導経路の抵抗値に反比例する電荷量が、各出力配線１３３の両端から出力される。
【００２７】
演算装置１４は、各出力配線１３３の出力に基づいて中性子の入射位置を特定する。具体的には、１次元光検出器１３１を構成する半導体光検出器１３２の配列方向（Ｘ方向）、及び配列方向に直交する方向（Ｙ方向）において、発光位置を特定する。図２は、１次元光検出器１３１を構成する半導体光検出器１３２の配列方向（Ｘ方向）において発光位置を特定するための原理を説明するための模式図である。
【００２８】
まず、図２Ａに示すように、１個の半導体光検出器１３２から供給される電荷について考察する。対象の半導体光検出器１３２から出力配線１３３に供給される電荷量をＱ１、対象の半導体光検出器１３２から供給されて出力端子ＴＡから出力される電荷量をＱＡ１、対象の半導体光検出器１３２から供給されて出力端子ＴＢから出力される電荷量をＱＢ１とすると、下記式（１）が成り立つ。
式（１）
Ｑ１＝ＱＡ１＋ＱＢ１
【００２９】
出力端子ＴＡから出力される電荷量ＱＡ１は、半導体光検出器１３２から出力端子ＴＡまでの伝導経路の抵抗値に反比例する。よって、半導体光検出器１３２から出力端子ＴＡまでの伝導経路の抵抗値をａ×Ｒ、半導体光検出器１３２から出力端子ＴＢまでの伝導経路の抵抗値をｂ×Ｒとすれば、下記式（２）が成り立つ。
式（２）
ＱＡ１／Ｑ１＝ｂ×Ｒ／（ａ×Ｒ＋ｂ×Ｒ）＝ｂ／（ａ＋ｂ）
【００３０】
１次元光検出器１３１において、複数の半導体光検出器１３２が一定の周期で（等間隔に）配列されていることを考慮すれば、上記式（２）の右辺は距離の関数となる。出力配線１３３の長さをＬ、半導体光検出器１３２から出力端子ＴＡまでの距離をＬＡ、半導体光検出器１３２から出力端子ＴＢまでの距離をＬＢとすれば、下記式（３）が成り立つ。このように、下記式（３）から、電荷量ＱＡ１，ＱＢ１と、対象となる半導体光検出器１３２の位置（Ｘ方向の位置）との関係は特定される。
式（３）
ＱＡ１／Ｑ１＝ｂ／（ａ＋ｂ）＝ＬＢ／（ＬＡ＋ＬＢ）＝ＬＢ／Ｌ
【００３１】
複数の半導体光検出器１３２から供給される電荷の関係も同様である。図２Ｂに示すように、出力端子ＴＡから出力される電荷量の合計値をＱＡ、出力端子ＴＢから出力される電荷量の合計値をＱＢ、各半導体光検出器１３２から出力配線１３３に供給される電荷量の合計値をＱ（＝Ｑ１＋Ｑ２＋Ｑ３）とすれば、下記式（４）が成り立つ。
式（４）
Ｑ＝ＱＡ＋ＱＢ
【００３２】
また、上記式（３）と同様に下記式（５）が成り立つ。
式（５）
ＱＡ／Ｑ＝ｘ／Ｌ
【００３３】
上記式（５）において、ｘは、各半導体光検出器１３２から供給される電荷の重心位置に相当し、出力端子ＴＢから発光位置までの距離を表している。式（５）から、電荷量ＱＡ，ＱＢと、発光位置との関係は特定される。よって、演算装置１４は、各１次元光検出器１３１（各出力配線１３３）の出力及び上記式（５）に基づき、配列方向（Ｘ方向）における中性子の入射位置を特定する。
【００３４】
ｘは、発光位置から出力端子ＴＢまでの距離を、各半導体光検出器１３２の電荷量で重み付けして表した値なので、半導体光検出器１３２の配置周期より短い周期で位置を示すことができる。つまり、２次元光検出器１３が本来有する分解能（半導体光検出器１３２の配置周期で決まる分解能）より高い分解能で中性子の入射位置に相当する発光位置を特定できる。このように、中性子シンチレータ１１で生じる光を光拡散板１２で拡散して複数の半導体光検出器１３２に入射させることで、中性子の入射位置を高精度に特定可能である。なお、図２Ｂでは、３個の半導体光検出器１３２から電荷が出力される場合を例示しているが、２個の半導体光検出器１３２から電荷が出力される場合や、４個以上の半導体光検出器１３２から電荷が出力される場合も同様である。
【００３５】
図３は、１次元光検出器１３１を構成する半導体光検出器１３２の配列方向に直交する方向（Ｙ方向）において発光位置を特定するための原理を説明するための模式図である。図３では、隣接する２個の１次元光検出器１３１と、発光位置との関係を模式的に示している。図３において、Ｙ方向における１次元光検出器１３１（半導体光検出器１３２）の配置周期をｐ、Ｙ方向における１次元光検出器１３１（半導体光検出器１３２）の有感領域の幅（すなわち、半導体光検出器１３２のサイズ）をａ、光拡散板１２の厚みをｄ、隣接する１次元光検出器１３１（半導体光検出器１３２）の中間地点から発光位置までのＹ方向の距離をｙで表す。
【００３６】
発光位置に対し、１次元光検出器１３１の張る立体角をそれぞれ、α，βとすると、下記式（６），（７）が成り立つ。
【数１】
2014115094.tif 000003
【数２】
2014115094.tif 000004
【００３７】
つまり、α，βは、下記式（８），（９）のように表される。
【数３】
2014115094.tif 000005
【数４】
2014115094.tif 000006
【００３８】
隣接する１次元光検出器１３１から出力される電荷量は、それぞれ、立体角α，βに比例するので、立体角α，βの比を、隣接する１次元光検出器１３１から出力される電荷量の比で表すことができる。つまり、式（８），（９）を用いて、立体角α，βの比でｙを表せば、隣接する１次元光検出器１３１から出力される電荷量の比に基づき配列方向に直交する方向（Ｙ方向）における発光位置は特定される。よって、演算装置１４は、各１次元光検出器１３１の出力及び上記式（８），（９）に基づき、配列方向に直交する方向（Ｙ方向）における中性子の入射位置を特定する。
【００３９】
ｙは、隣接する１次元光検出器１３１からの電荷量で重み付けして表した値なので、隣接する１次元光検出器１３１の配置周期より短い周期で位置を示すことができる。つまり、２次元光検出器１３が本来有する分解能（１次元光検出器１３１の配置周期で決まる分解能）より高い分解能で中性子の入射位置に相当する発光位置を特定できる。このように、中性子シンチレータ１１で生じる光を光拡散板１２で拡散して複数の１次元光検出器１３１に入射させることで、中性子の入射位置を高精度に特定可能である。なお、図３では、隣接する２個の１次元光検出器１３１の出力に基づいて発光位置を特定する場合を例示しているが、３個以上の１次元光検出器１３１の出力に基づいて発光位置を特定しても良い。
【００４０】
以下、本実施の形態に係る中性子入射位置検出装置１の有効性を確認するために行った実験について説明する。本実験では、中性子入射位置検出装置１の半導体光検出器１３２として、３ｍｍ×３ｍｍの受光部を有するアバランシェ・フォトダイオード（浜松ホトニクス社製）を使用した。各１次元光検出器１３１を構成する複数の半導体光検出器１３２の配置周期、及び複数の１次元光検出器１３１の配置周期は、共に５ｍｍとした。また、光拡散板１２の厚みは８ｍｍであった。
【００４１】
図４は、実験結果について示す図である。図４Ａは、本実施の形態に係る中性子入射位置検出装置１を用いた実験結果を示し、図４Ｂは、比較例の中性子入射位置検出装置を用いた実験結果を示す。なお、比較例の中性子入射位置検出装置では、１個の半導体光検出器１３２から出力される電荷量に基づいて、中性子の入射位置を特定した。つまり、比較例の中性子入射位置検出装置では、本実施の形態に係る中性子入射位置検出装置１のように、複数の半導体光検出器１３２から出力される電荷量を演算処理せずに中性子の入射位置を特定した。
【００４２】
図４Ａに示すように、本実施の形態に係る中性子入射位置検出装置１では、２次元光検出器１３が本来有する分解能（５ｍｍ）の４倍の分解能（１．２５ｍｍ）を実現できている。一方、図４Ｂに示すように、比較例の中性子入射位置検出装置では、２次元光検出器１３が本来有する分解能（５ｍｍ）での位置検出が行われており、入射位置の測定精度は、本実施の形態に係る中性子入射位置検出装置１と比較して低くなっている。
【００４３】
以上のように、本実施の形態に係る中性子入射位置検出装置１では、２次元光検出器１３に複数の半導体光検出器１３２を用いるので、光電子増倍管を用いる構成と比較してゲイン調整が容易になり、入射位置の特定精度を高めることができる。また、半導体光検出器１３２では、光電子増倍管のような高電圧は不要である。さらに、中性子の入射位置において中性子シンチレータ１１で生じる光を拡散して複数の半導体光検出器１３２に入射させ、複数の半導体光検出器１３２のそれぞれで変換された電荷量に基づいて、中性子の入射位置を特定するので、２次元光検出器１３の本来の分解能より高い分解能で中性子の入射位置を特定できる。よって、高電圧を用いることなく中性子の入射位置を高精度に特定可能な中性子入射位置検出装置１を提供できる。
【００４４】
また、本実施の形態に係る中性子入射位置検出装置１では、複数の１次元光検出器１３１で２次元光検出器１３２を構成するので、構成を複雑化することなく中性子の入射位置検出に適した２次元光検出器１３を実現できる。また、本実施の形態に係る中性子入射位置検出装置１では、出力配線１３３の両端に出力される電荷量に基づいて、１次元光検出器１３１を構成する複数の半導体光検出器１３２の配列方向における光の入射位置を精度良く算出でき、配列方向に対して垂直な方向における光の入射位置を精度良く算出できる。また、中性子の入射位置から所定の範囲内に位置する半導体光検出器１３２を用いて位置を特定するので、演算処理を複雑化することなく中性子の入射位置を高精度に特定できる。
【００４５】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することができる。例えば、中性子の入射位置を特定するための演算処理に用いられる半導体光検出器の数は任意である。ただし、演算負荷を低く抑える観点から、入射位置の特定には、入射位置に近接する３〜９個の半導体光検出器を用いることが望ましい。この場合、１次元光検出器の配置周期ｐ、半導体光検出器の有感領域の幅ａ、光拡散板の厚みｄは、１個の中性子に基づく中性子シンチレータの発光を３〜９個の半導体光検出器で検出できる範囲に設定される。
【００４６】
また、本実施の形態では、中性子シンチレータを用いる中性子入射位置検出装置について説明しているが、本発明の原理は、他の放射線や素粒子などの入射位置を検出する入射位置検出装置にも適用可能である。その場合、検出対象に応じてシンチレータなどを変更すればよい。その他、本発明は、適宜変更して実施できる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、例えば、中性子の入射位置を検出する際に有用である。
【符号の説明】
【００４８】
１  中性子入射位置検出装置
１１  中性子シンチレータ
１２  光拡散板
１３  ２次元光検出器
１３ａ  受光面
１４  演算装置
１３１  １次元光検出器
１３１ａ  受光部
１３２  半導体光検出器
１３３  出力配線
１３３ａ  抵抗
【図１】
2014115094.tif 000007
【図２】
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【図３】
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【図４】
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