JP2002311147A - 中性子スペクトル測定器および中性子検出器 - Google Patents
中性子スペクトル測定器および中性子検出器Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 異なる中性子エネルギーを測定するため異な
る減速材厚さを有する中性子検出器はその大きさが異な
る。このため、中性子束分布が均一でない場合には、各
中性子検出器の測定条件が同じでないため、適正な中性
子スペクトルを求めることができない。 【解決手段】 熱中性子検出器２の外側に支持部材５ｂ
を設置し、その外側に減速材３ｂさらに熱中性子吸収材
４を設置した中性子検出器１ｂの構成とし、減速材３ｂ
の厚さに合わせて支持部材５ｂの厚さを調整することで
中性子検出器１ｂの大きさを中性子スペクトル測定器の
他の中性子検出器の大きさと同じにする。これにより、
減速材の厚さによらず中性子検出器の大きさが同じにな
り、適正な中性子スペクトルを求められる測定が可能と
なる。
る減速材厚さを有する中性子検出器はその大きさが異な
る。このため、中性子束分布が均一でない場合には、各
中性子検出器の測定条件が同じでないため、適正な中性
子スペクトルを求めることができない。 【解決手段】 熱中性子検出器２の外側に支持部材５ｂ
を設置し、その外側に減速材３ｂさらに熱中性子吸収材
４を設置した中性子検出器１ｂの構成とし、減速材３ｂ
の厚さに合わせて支持部材５ｂの厚さを調整することで
中性子検出器１ｂの大きさを中性子スペクトル測定器の
他の中性子検出器の大きさと同じにする。これにより、
減速材の厚さによらず中性子検出器の大きさが同じにな
り、適正な中性子スペクトルを求められる測定が可能と
なる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、中性子スペクトル
の測定に用いられる中性子スペクトル測定器および中性
子検出器に関する。
の測定に用いられる中性子スペクトル測定器および中性
子検出器に関する。
【０００２】
【従来の技術】中性子スペクトル測定器は、それぞれ異
なる中性子エネルギーに対して感度が高い複数の中性子
検出器により構成されている。以下、図６を参照して従
来の中性子スペクトル測定器について説明する。
なる中性子エネルギーに対して感度が高い複数の中性子
検出器により構成されている。以下、図６を参照して従
来の中性子スペクトル測定器について説明する。
【０００３】中性子スペクトル測定器は、図６（ａ）か
ら図６（ｅ）までに示した中性子検出器１１ａ〜１１ｅ
により構成されている。図６（ｂ）に示した中性子検出
器１１ｂは、熱中性子検出器２の外側にポリエチレンな
どからなる減速材１３が設置され、さらに減速材１３ｂ
の外側に中性子吸収断面積の大きい物質、例えばカドミ
ウムなどからなる熱中性子吸収材１４ｂが設置された構
成となっている。熱中性子検出器２としてはＨｅ−３検
出器やＢ−１０検出器などが用いられる。
ら図６（ｅ）までに示した中性子検出器１１ａ〜１１ｅ
により構成されている。図６（ｂ）に示した中性子検出
器１１ｂは、熱中性子検出器２の外側にポリエチレンな
どからなる減速材１３が設置され、さらに減速材１３ｂ
の外側に中性子吸収断面積の大きい物質、例えばカドミ
ウムなどからなる熱中性子吸収材１４ｂが設置された構
成となっている。熱中性子検出器２としてはＨｅ−３検
出器やＢ−１０検出器などが用いられる。
【０００４】図６（ｃ）から図６（ｅ）に示した熱中性
子検出器１１ｃ、１１ｄ、１１ｅは、図６（ｂ）に示し
た中性子検出器１１ｂと同様に熱中性子検出器本体２の
外側に減速材１３ｃ、１３ｄ、１３ｅおよび熱中性子吸
収材１４ｃ、１４ｄ、１４ｅが設置されている。このと
き、減速材１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅはそれぞれ
厚さが異なる。
子検出器１１ｃ、１１ｄ、１１ｅは、図６（ｂ）に示し
た中性子検出器１１ｂと同様に熱中性子検出器本体２の
外側に減速材１３ｃ、１３ｄ、１３ｅおよび熱中性子吸
収材１４ｃ、１４ｄ、１４ｅが設置されている。このと
き、減速材１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅはそれぞれ
厚さが異なる。
【０００５】また、図６（ａ）に示す中性子検出器１１
ａは、減速材および熱中性子吸収材が設置されていない
熱中性子検出器本体２のみにより構成されている。
ａは、減速材および熱中性子吸収材が設置されていない
熱中性子検出器本体２のみにより構成されている。
【０００６】このように構成された中性子検出器１１ｂ
〜１１ｅにおいて、中性子検出器１１ｂ〜１１ｅに入射
した中性子のうち、熱中性子は熱中性子吸収材１４ｂ〜
１４ｅで吸収され、熱中性子吸収材１４ｂ〜１４ｅを通
過したエネルギーの大きい中性子は減速材１３ｂ〜１３
ｅで減速されて熱中性子になり、熱中性子検出器２に到
達した熱中性子が計数される。
〜１１ｅにおいて、中性子検出器１１ｂ〜１１ｅに入射
した中性子のうち、熱中性子は熱中性子吸収材１４ｂ〜
１４ｅで吸収され、熱中性子吸収材１４ｂ〜１４ｅを通
過したエネルギーの大きい中性子は減速材１３ｂ〜１３
ｅで減速されて熱中性子になり、熱中性子検出器２に到
達した熱中性子が計数される。
【０００７】減速材１３ｂ〜１３ｂ中で減速されて熱中
性子になる割合は、減速材の厚さと中性子のエネルギー
に依存する。このため、中性子検出器１１ｂ〜１１ｅ
は、それぞれの減速材１３ｂ〜１３ｅの厚さが異なるの
で、熱中性子になる割合が最も多い中性子の中性子エネ
ルギーはそれぞれ異なり、それぞれの中性子検出器１１
ｂ〜１１ｅは異なるエネルギー範囲の中性子の計数を得
ることができる。そこで、中性子スペクトル測定器の中
性子スペクトル測定器から得られた結果を解析すること
により中性子スペクトルを求めることができる。また、
熱中性子は、図６（ａ）に示す熱中性子検出器２のみに
より構成された中性子検出器１１ａにより測定される。
性子になる割合は、減速材の厚さと中性子のエネルギー
に依存する。このため、中性子検出器１１ｂ〜１１ｅ
は、それぞれの減速材１３ｂ〜１３ｅの厚さが異なるの
で、熱中性子になる割合が最も多い中性子の中性子エネ
ルギーはそれぞれ異なり、それぞれの中性子検出器１１
ｂ〜１１ｅは異なるエネルギー範囲の中性子の計数を得
ることができる。そこで、中性子スペクトル測定器の中
性子スペクトル測定器から得られた結果を解析すること
により中性子スペクトルを求めることができる。また、
熱中性子は、図６（ａ）に示す熱中性子検出器２のみに
より構成された中性子検出器１１ａにより測定される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来の中性子ス
ペクトル測定器においては、減速材１３ｂ〜１３ｅの厚
さが異なる、あるいは減速材が設置されていないことに
より、各中性子検出器１１ａ〜１１ｅでその大きさが変
化する。
ペクトル測定器においては、減速材１３ｂ〜１３ｅの厚
さが異なる、あるいは減速材が設置されていないことに
より、各中性子検出器１１ａ〜１１ｅでその大きさが変
化する。
【０００９】ところが、原子炉施設や放射線発生装置な
どの放射線を発生する施設においては、中性子を測定す
る場所で中性子束の分布が均一でない場合がある。この
ような測定場所では、中性子検出器１１ａ〜１１ｅの大
きさが変化するとにより、中性子検出器１１ａ〜１１ｅ
の測定条件が変わるという問題点があった。
どの放射線を発生する施設においては、中性子を測定す
る場所で中性子束の分布が均一でない場合がある。この
ような測定場所では、中性子検出器１１ａ〜１１ｅの大
きさが変化するとにより、中性子検出器１１ａ〜１１ｅ
の測定条件が変わるという問題点があった。
【００１０】例えば、貫通孔やスリットなどを通過して
きた中性子は、その出口部において不均一な分布を有し
ている。この時、中性子検出器１１ａ〜１１ｅそれぞれ
の測定時に中性子検出器１１ａ〜１１ｅの中心を同じに
した場合は、外形の大きい中性子検出器１１ｅでは広い
範囲を測定しているのに対し、減速材がなくて外形の小
さい中性子検出器１１ａの場合は、大きい中性子検出器
の中心付近の狭い範囲しか測定しないことになる。
きた中性子は、その出口部において不均一な分布を有し
ている。この時、中性子検出器１１ａ〜１１ｅそれぞれ
の測定時に中性子検出器１１ａ〜１１ｅの中心を同じに
した場合は、外形の大きい中性子検出器１１ｅでは広い
範囲を測定しているのに対し、減速材がなくて外形の小
さい中性子検出器１１ａの場合は、大きい中性子検出器
の中心付近の狭い範囲しか測定しないことになる。
【００１１】このため、最も外形の大きい中性子検出器
（この場合では中性子検出器１１ｅ）の測定範囲で中性
子束分布が変化している場所では、中性子検出器１１ａ
〜１１ｅで測定条件が異なり、それぞれの中性子検出器
により得られる中性子エネルギー範囲の計数が異なった
測定条件で得られたものになるためスペクトル測定が不
可能である。
（この場合では中性子検出器１１ｅ）の測定範囲で中性
子束分布が変化している場所では、中性子検出器１１ａ
〜１１ｅで測定条件が異なり、それぞれの中性子検出器
により得られる中性子エネルギー範囲の計数が異なった
測定条件で得られたものになるためスペクトル測定が不
可能である。
【００１２】一方、中性子検出器を中性子束の密度が高
い部分を検出できるように、中性子検出器１１ａ〜１１
ｅ中心を移動させた場合は、中性子検出器１１ａや中性
子検出器１１ｂのように外形の小さい中性子検出器は中
性子束密度の高い範囲を測定するが、中性子検出器１１
ｅのように外形の大きい中性子検出器は中性子束密度の
低い範囲も測定することになる。このため、外形の大き
い中性子検出器は、外形の小さい中性子検出器に比べて
実効的に入射する中性子が少なくなり、この場合も正し
くスペクトルを測定することができない。
い部分を検出できるように、中性子検出器１１ａ〜１１
ｅ中心を移動させた場合は、中性子検出器１１ａや中性
子検出器１１ｂのように外形の小さい中性子検出器は中
性子束密度の高い範囲を測定するが、中性子検出器１１
ｅのように外形の大きい中性子検出器は中性子束密度の
低い範囲も測定することになる。このため、外形の大き
い中性子検出器は、外形の小さい中性子検出器に比べて
実効的に入射する中性子が少なくなり、この場合も正し
くスペクトルを測定することができない。
【００１３】本発明はかかる事情に対処してなされたも
のであり、中性子束分布が不均一な場所においてもその
測定結果より中性子スペクトルの算出が可能な中性子ス
ペクトル測定器および中性子検出器を提供することを目
的とする。
のであり、中性子束分布が不均一な場所においてもその
測定結果より中性子スペクトルの算出が可能な中性子ス
ペクトル測定器および中性子検出器を提供することを目
的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の中性子スペクトル測定器においては、請求
項１記載の発明では、熱中性子を検出する第１の熱中性
子検出器の外側に中性子を減速する第１の減速材を設置
しその第１の減速材の外側に熱中性子を吸収する第１の
熱中性子吸収材を設置してなる第１の中性子検出器と、
第２の熱中性子検出器の外側に中性子を減速する効果お
よび中性子を吸収する効果が小さい物質からなる第１の
支持部材を設置してなる第２の中性子検出器と、第３の
熱中性子検出器の外側に第２の支持部材を設置しその第
２の支持部材の外側に第２の減速材を設置しその第２の
減速材の外側に第２の熱中性子吸収材を設置してなる一
つあるいは複数の第３の中性子検出器とを具備し、前記
第２の中性子検出器の外形の大きさと前記第１および第
３の中性子検出器の外形の大きさまたは第１および第２
の減速材の外形の大きさが同じであることを特徴とする
ものである。
め、本発明の中性子スペクトル測定器においては、請求
項１記載の発明では、熱中性子を検出する第１の熱中性
子検出器の外側に中性子を減速する第１の減速材を設置
しその第１の減速材の外側に熱中性子を吸収する第１の
熱中性子吸収材を設置してなる第１の中性子検出器と、
第２の熱中性子検出器の外側に中性子を減速する効果お
よび中性子を吸収する効果が小さい物質からなる第１の
支持部材を設置してなる第２の中性子検出器と、第３の
熱中性子検出器の外側に第２の支持部材を設置しその第
２の支持部材の外側に第２の減速材を設置しその第２の
減速材の外側に第２の熱中性子吸収材を設置してなる一
つあるいは複数の第３の中性子検出器とを具備し、前記
第２の中性子検出器の外形の大きさと前記第１および第
３の中性子検出器の外形の大きさまたは第１および第２
の減速材の外形の大きさが同じであることを特徴とする
ものである。
【００１５】上記構成の中性子スペクトル測定器におい
ては、中性子束分布が均一でない測定場所（放射線場）
においても厚さの異なる減速材を有する中性子検出器に
よる測定を同一条件で行なうことができる。このため、
この中性子スペクトル測定器より得られた測定結果より
正しく中性子スペクトルを求めることができる。
ては、中性子束分布が均一でない測定場所（放射線場）
においても厚さの異なる減速材を有する中性子検出器に
よる測定を同一条件で行なうことができる。このため、
この中性子スペクトル測定器より得られた測定結果より
正しく中性子スペクトルを求めることができる。
【００１６】また、請求項２に記載の中性子スペクトル
測定器では、熱中性子を検出する第１の熱中性子検出器
の外側に中性子を減速する第１の減速材を設置しその第
１の減速材の外側に熱中性子を吸収する第１の熱中性子
吸収材を設置してなる第１の中性子検出器と、第２の熱
中性子検出器の外側に第１の支持枠を設置し前記第１の
支持枠の外形と前記第２の熱中性子検出器の間に空間を
生じさせてなる第２の中性子検出器と、第３の熱中性子
検出器の外側に第２の減速材を設置しその第２の減速材
と第３の熱中性子検出器の間に空間を生じさせる第２の
支持枠を第２の減速材と第３の熱中性子検出器の間に設
置し第２の減速材の外側に第２の熱中性子吸収材を設置
してなる一つあるいは複数の第３の中性子検出器とを具
備し、前記第２の中性子検出器の外形の大きさと前記第
１および第３の中性子検出器の外形の大きさまたは前記
第１および第３の減速材の外形の大きさが同じであるこ
とを特徴とするものである。
測定器では、熱中性子を検出する第１の熱中性子検出器
の外側に中性子を減速する第１の減速材を設置しその第
１の減速材の外側に熱中性子を吸収する第１の熱中性子
吸収材を設置してなる第１の中性子検出器と、第２の熱
中性子検出器の外側に第１の支持枠を設置し前記第１の
支持枠の外形と前記第２の熱中性子検出器の間に空間を
生じさせてなる第２の中性子検出器と、第３の熱中性子
検出器の外側に第２の減速材を設置しその第２の減速材
と第３の熱中性子検出器の間に空間を生じさせる第２の
支持枠を第２の減速材と第３の熱中性子検出器の間に設
置し第２の減速材の外側に第２の熱中性子吸収材を設置
してなる一つあるいは複数の第３の中性子検出器とを具
備し、前記第２の中性子検出器の外形の大きさと前記第
１および第３の中性子検出器の外形の大きさまたは前記
第１および第３の減速材の外形の大きさが同じであるこ
とを特徴とするものである。
【００１７】上記構成の中性子スペクトル測定器におい
ては、中性子束分布が均一でない測定場所（放射線場）
においても厚さの異なる減速材を有する中性子検出器に
よる測定を同一条件で行なうことができる。このため、
この中性子スペクトル測定器より得られた測定結果より
正しく中性子スペクトルを求めることができる。
ては、中性子束分布が均一でない測定場所（放射線場）
においても厚さの異なる減速材を有する中性子検出器に
よる測定を同一条件で行なうことができる。このため、
この中性子スペクトル測定器より得られた測定結果より
正しく中性子スペクトルを求めることができる。
【００１８】さらに、請求項３に記載の中性子スペクト
ル測定器では、請求項１または請求項２のいずれかに記
載の発明において、前記第１および第２の減速材および
前記第１および第２の支持部材のうちの少なくともひと
つが多層構造であることを特徴とするものである。
ル測定器では、請求項１または請求項２のいずれかに記
載の発明において、前記第１および第２の減速材および
前記第１および第２の支持部材のうちの少なくともひと
つが多層構造であることを特徴とするものである。
【００１９】上記構成の中性子スペクトル測定器におい
ては、減速材厚さの異なる中性子検出器ごとに支持部材
または減速材を用意することなく、支持部材または減速
材の材料層数の組合せを変えることにより所定の減速材
厚さの中性子検出器を構成することができる。
ては、減速材厚さの異なる中性子検出器ごとに支持部材
または減速材を用意することなく、支持部材または減速
材の材料層数の組合せを変えることにより所定の減速材
厚さの中性子検出器を構成することができる。
【００２０】また、請求項４に記載の中性子検出器で
は、熱中性子を検出する熱中性子検出器と、前記熱中性
子検出器の外側に設置され中性子を減速および吸収する
効果の小さい物質より構成された支持部材と、前記支持
部材の外側に設置され中性子を減速する減速材と、前記
減速材の外側に設置され熱中性子を吸収する熱中性子吸
収材とから構成されることを特徴とするものである。
は、熱中性子を検出する熱中性子検出器と、前記熱中性
子検出器の外側に設置され中性子を減速および吸収する
効果の小さい物質より構成された支持部材と、前記支持
部材の外側に設置され中性子を減速する減速材と、前記
減速材の外側に設置され熱中性子を吸収する熱中性子吸
収材とから構成されることを特徴とするものである。
【００２１】このように構成された中性子検出器におい
ては、減速材の厚さの変化に応じて支持部材の厚さを調
整して減速材の厚さが異なっても同じ大きさの中性子検
出器を構成することができる。
ては、減速材の厚さの変化に応じて支持部材の厚さを調
整して減速材の厚さが異なっても同じ大きさの中性子検
出器を構成することができる。
【００２２】また、請求項５に記載の中性子検出器で
は、熱中性子を検出する熱中性子検出器と、前記熱中性
子検出器の外側に設置され中性子を減速する減速材と、
前記熱中性子検出器と前記減速材の間に設置され前記熱
中性子検出器と前記減速材との間に空間を生じさせる支
持枠と、前記減速材の外側に設置され熱中性子を吸収す
る熱中性子吸収材とを具備することを特徴とするもので
ある。
は、熱中性子を検出する熱中性子検出器と、前記熱中性
子検出器の外側に設置され中性子を減速する減速材と、
前記熱中性子検出器と前記減速材の間に設置され前記熱
中性子検出器と前記減速材との間に空間を生じさせる支
持枠と、前記減速材の外側に設置され熱中性子を吸収す
る熱中性子吸収材とを具備することを特徴とするもので
ある。
【００２３】このように構成された中性子検出器におい
ては、減速材の厚さの変化に応じて支持枠を調整して減
速材の厚さが異なっても同じ大きさの中性子検出器を構
成することができる。
ては、減速材の厚さの変化に応じて支持枠を調整して減
速材の厚さが異なっても同じ大きさの中性子検出器を構
成することができる。
【００２４】さらに、請求項６に記載の中性子検出器で
は、請求項４に記載の発明において、前記減速材または
支持部材の少なくともひとつが多層構造であることを特
徴とするものである。
は、請求項４に記載の発明において、前記減速材または
支持部材の少なくともひとつが多層構造であることを特
徴とするものである。
【００２５】このように構成された中性子検出器におい
ては、中性子検出器ごとに支持部材または減速材を用意
することなく減速材厚さの異なる減速材の厚さあるいは
支持部材の厚さを層数を調整することにより容易に調整
することができる。
ては、中性子検出器ごとに支持部材または減速材を用意
することなく減速材厚さの異なる減速材の厚さあるいは
支持部材の厚さを層数を調整することにより容易に調整
することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下に本発明に係る中性子スペク
トル測定器の第１の実施の形態について、図１を参照し
て説明する。
トル測定器の第１の実施の形態について、図１を参照し
て説明する。
【００２７】図１（ａ）から図１（ｅ）までは、本実施
の形態の中性子スペクトル測定器の各中性子測定器の断
面図である。本実施の形態の中性子スペクトル測定器
は、図１（ａ）から図１（ｅ）までに示す中性子検出器
１ａ〜１ｅにより構成されている。
の形態の中性子スペクトル測定器の各中性子測定器の断
面図である。本実施の形態の中性子スペクトル測定器
は、図１（ａ）から図１（ｅ）までに示す中性子検出器
１ａ〜１ｅにより構成されている。
【００２８】図１（ｅ）に示す中性子検出器１ｅは、最
も減速材厚さの大きい中性子検出器で、熱中性子検出器
２の外側に厚さ７ｃｍのポリエチレンからなる減速材３
ｅを設置し、その減速材３ｅの外側にカドミウムからな
る熱中性子吸収材４を設置している。また、熱中性子検
出器２としてＨｅ−３検出器を用いている。
も減速材厚さの大きい中性子検出器で、熱中性子検出器
２の外側に厚さ７ｃｍのポリエチレンからなる減速材３
ｅを設置し、その減速材３ｅの外側にカドミウムからな
る熱中性子吸収材４を設置している。また、熱中性子検
出器２としてＨｅ−３検出器を用いている。
【００２９】一方、図１（ａ）に示す中性子検出器１ａ
は、熱中性子検出器２の外側に厚さ７ｃｍのアルミニウ
ムからなる支持部材５ａを設置している。支持部材５ａ
は、中性子を減速する効果および中性子を吸収する効果
が小さい物質としてアルミニウムを用いている。中性子
検出器１ａの支持部材５ａの外形と、中性子検出器１ｅ
の減速材３ｅの外形とは、大きさが略同じになってい
る。
は、熱中性子検出器２の外側に厚さ７ｃｍのアルミニウ
ムからなる支持部材５ａを設置している。支持部材５ａ
は、中性子を減速する効果および中性子を吸収する効果
が小さい物質としてアルミニウムを用いている。中性子
検出器１ａの支持部材５ａの外形と、中性子検出器１ｅ
の減速材３ｅの外形とは、大きさが略同じになってい
る。
【００３０】また、図１（ｂ）から図１（ｄ）に示す中
性子検出器１ｂ、１ｃ、１ｄは、熱中性子検出器２の外
側に、中性子を減速する効果および中性子を吸収する効
果が小さい物質であるアルミニウムからなる支持部材５
ｂ、５ｃ、５ｄを設置し、支持部材５ｂ、５ｃ、５ｄの
外側にポリエチレンからなる減速材３ｂ、３ｃ、３ｄを
設置し、減速材３ｂ、３ｃ、３ｄの外側にカドミウムか
らなる熱中性子吸収材４を設置している。
性子検出器１ｂ、１ｃ、１ｄは、熱中性子検出器２の外
側に、中性子を減速する効果および中性子を吸収する効
果が小さい物質であるアルミニウムからなる支持部材５
ｂ、５ｃ、５ｄを設置し、支持部材５ｂ、５ｃ、５ｄの
外側にポリエチレンからなる減速材３ｂ、３ｃ、３ｄを
設置し、減速材３ｂ、３ｃ、３ｄの外側にカドミウムか
らなる熱中性子吸収材４を設置している。
【００３１】支持部材および減速材の厚さはそれぞれ、
支持部材５ｂの厚さ５．５ｃｍ、減速材３ｂの厚さ１．
５ｃｍ、支持部材５ｃの厚さ４．５ｃｍ、減速材の３ｃ
厚さ２．５ｃｍ、支持部材３ｄの厚さ３．５ｃｍ、減速
材４ｄの厚さ３．５ｃｍとなっており、支持部材厚さと
減速材厚さを足し合わせた厚さは中性子検出器１ｂ、１
ｃ、１ｄの全てが７ｃｍとなっている。このため、中性
子検出器１ｂ〜１ｄの減速材３ｂ〜３ｄの外形は中性子
検出器１ｅの減速材３ｅの外形および中性子検出器１ａ
の外形と大きさが略同じとなっている。また、中性子検
出器１ｂ〜１ｅの熱中性子吸収材４は同じ大きさのもの
が設置されており、中性子検出器１ｂ〜１ｅの大きさも
略同じとなっている。
支持部材５ｂの厚さ５．５ｃｍ、減速材３ｂの厚さ１．
５ｃｍ、支持部材５ｃの厚さ４．５ｃｍ、減速材の３ｃ
厚さ２．５ｃｍ、支持部材３ｄの厚さ３．５ｃｍ、減速
材４ｄの厚さ３．５ｃｍとなっており、支持部材厚さと
減速材厚さを足し合わせた厚さは中性子検出器１ｂ、１
ｃ、１ｄの全てが７ｃｍとなっている。このため、中性
子検出器１ｂ〜１ｄの減速材３ｂ〜３ｄの外形は中性子
検出器１ｅの減速材３ｅの外形および中性子検出器１ａ
の外形と大きさが略同じとなっている。また、中性子検
出器１ｂ〜１ｅの熱中性子吸収材４は同じ大きさのもの
が設置されており、中性子検出器１ｂ〜１ｅの大きさも
略同じとなっている。
【００３２】本実施の形態の中性子検出器１ｂ〜１ｅに
おいて、熱中性子は、熱中性子吸収材４により吸収さ
れ、厚さの異なる減速材３ｂ〜３ｅによりそれぞれの中
性子検出器で異なる中性子エネルギー範囲の中性子が最
も多く熱中性子になり、それぞれ熱中性子検出器２で検
出される。また、熱中性子は、減速材および熱中性子吸
収材の設置されていない中性子検出器１ａで測定され
る。支持部材３ａ〜３ｄはアルミニウムから構成されて
いるため、熱中性子を吸収したり中性子を減速したりす
る作用が小さく、熱中性子を吸収あるいは中性子を減速
して中性子検出器の検出への影響を与えることが少な
い。本実施の形態の中性子スペクトル測定器の各中性子
検出器の応答関数の例を図２に示す。
おいて、熱中性子は、熱中性子吸収材４により吸収さ
れ、厚さの異なる減速材３ｂ〜３ｅによりそれぞれの中
性子検出器で異なる中性子エネルギー範囲の中性子が最
も多く熱中性子になり、それぞれ熱中性子検出器２で検
出される。また、熱中性子は、減速材および熱中性子吸
収材の設置されていない中性子検出器１ａで測定され
る。支持部材３ａ〜３ｄはアルミニウムから構成されて
いるため、熱中性子を吸収したり中性子を減速したりす
る作用が小さく、熱中性子を吸収あるいは中性子を減速
して中性子検出器の検出への影響を与えることが少な
い。本実施の形態の中性子スペクトル測定器の各中性子
検出器の応答関数の例を図２に示す。
【００３３】この時、本実施の形態の中性子スペクトル
測定器の測定においては、減速材の無い中性子検出器１
ａの大きさと、中性子検出器１ｂ〜１ｅの減速材３ｂ〜
３ｅの外形の大きさが略同じであるため、同じ測定範囲
の中性子を検出することができる。そこで、中性子束分
布が不均一であっても同一条件で測定することができ
る。
測定器の測定においては、減速材の無い中性子検出器１
ａの大きさと、中性子検出器１ｂ〜１ｅの減速材３ｂ〜
３ｅの外形の大きさが略同じであるため、同じ測定範囲
の中性子を検出することができる。そこで、中性子束分
布が不均一であっても同一条件で測定することができ
る。
【００３４】中性子検出器への中性子入射が中性子検出
器端面から１／３程度に限られる場合の計数率の測定例
につき、本実施の形態の中性子スペクトル測定器の中性
子検出器の測定と従来の中性子スペクトル測定器の中性
子検出器の測定を比較して表１に示す。
器端面から１／３程度に限られる場合の計数率の測定例
につき、本実施の形態の中性子スペクトル測定器の中性
子検出器の測定と従来の中性子スペクトル測定器の中性
子検出器の測定を比較して表１に示す。
【００３５】
【表１】 図６に示した従来の中性子スペクトル測定器では、減速
材の厚さにより各中性子検出器の減速材の外形の大きさ
が異なる。そこで、従来の中性子スペクトル測定器につ
いては、全ての中性子検出器の中心を同じ位置に固定し
て測定した場合と、外形の大きい中性子検出器の検出範
囲内の中性子束密度の高い位置に小さい中性子検出器の
中心を移動して測定した場合について示す。従来の中性
子スペクトル測定器では、減速材の厚さが小さくて外形
が小さい中性子検出器は、その中心位置を固定して測定
した場合に外形の大きい中性子検出器の検出範囲の中性
子束密度の平均よりも低い中性子束密度の測定範囲を測
定し、その中心位置を移動して測定した場合は、外形の
大きい中性子検出器の測定範囲の中性子束密度の平均よ
りも高い中性子束密度の領域を測定していると考えられ
る。このため、外形の大きい中性子検出器と同じ測定範
囲での真値は両方の測定結果の間にあると推測される。
材の厚さにより各中性子検出器の減速材の外形の大きさ
が異なる。そこで、従来の中性子スペクトル測定器につ
いては、全ての中性子検出器の中心を同じ位置に固定し
て測定した場合と、外形の大きい中性子検出器の検出範
囲内の中性子束密度の高い位置に小さい中性子検出器の
中心を移動して測定した場合について示す。従来の中性
子スペクトル測定器では、減速材の厚さが小さくて外形
が小さい中性子検出器は、その中心位置を固定して測定
した場合に外形の大きい中性子検出器の検出範囲の中性
子束密度の平均よりも低い中性子束密度の測定範囲を測
定し、その中心位置を移動して測定した場合は、外形の
大きい中性子検出器の測定範囲の中性子束密度の平均よ
りも高い中性子束密度の領域を測定していると考えられ
る。このため、外形の大きい中性子検出器と同じ測定範
囲での真値は両方の測定結果の間にあると推測される。
【００３６】これに対して、本実施の形態の中性子スペ
クトル測定器では、各中性子検出器の測定範囲が同じで
あるため、各中性子検出器の測定条件が同じになってい
る。
クトル測定器では、各中性子検出器の測定範囲が同じで
あるため、各中性子検出器の測定条件が同じになってい
る。
【００３７】本実施の形態によれば、減速材厚さを変え
た場合も支持部材と減速材の厚さの合計が略一定になる
よう支持部材の厚さが設定されているため、減速材の厚
さを変えても中性子検出器の大きさが変化せず、各種厚
さの減速材の中性子検出器による測定を同一条件で測定
することができる。したがって、このように同一条件で
測定ができる中性子検出器より構成された中性子スペク
トル測定器により得られた結果から、正しい中性子スペ
クトルを求めることができる。
た場合も支持部材と減速材の厚さの合計が略一定になる
よう支持部材の厚さが設定されているため、減速材の厚
さを変えても中性子検出器の大きさが変化せず、各種厚
さの減速材の中性子検出器による測定を同一条件で測定
することができる。したがって、このように同一条件で
測定ができる中性子検出器より構成された中性子スペク
トル測定器により得られた結果から、正しい中性子スペ
クトルを求めることができる。
【００３８】なお、本実施の形態において、熱中性子検
出器２としてＨｅ−３検出器以外の熱中性子検出器を用
いても良い。また、支持部材、減速材、熱中性子吸収材
は、本実施の形態のそれぞれの機能を達成する性質を有
した他の物質によって構成することもできる。
出器２としてＨｅ−３検出器以外の熱中性子検出器を用
いても良い。また、支持部材、減速材、熱中性子吸収材
は、本実施の形態のそれぞれの機能を達成する性質を有
した他の物質によって構成することもできる。
【００３９】また、中性子スペクトル検出器を構成する
中性子検出器個数と各中性子検出器の減速材厚さと支持
部材厚さはあくまで一例であり、これら２つの厚さを足
し合わせた厚さが各中性子検出器で略同じとなりかつ段
階的に減速材厚さと支持部材厚さを異ならしめた少なく
とも３つの中性子検出器から構成されるものであれば、
上述したもとの同様の作用効果を得ることができる。
中性子検出器個数と各中性子検出器の減速材厚さと支持
部材厚さはあくまで一例であり、これら２つの厚さを足
し合わせた厚さが各中性子検出器で略同じとなりかつ段
階的に減速材厚さと支持部材厚さを異ならしめた少なく
とも３つの中性子検出器から構成されるものであれば、
上述したもとの同様の作用効果を得ることができる。
【００４０】次に、本発明に係る中性子スペクトル測定
器の第２の実施の形態を図３を用いて説明する。
器の第２の実施の形態を図３を用いて説明する。
【００４１】図３は、本実施の形態に係る中性子スペク
トル測定器の減速材の厚さが小さい中性子検出器３１ｂ
の断面図である。減速材の厚さが最も大きい中性子検出
器は図１（ｅ）に示した第１の実施の形態の中性子検出
器１ｅと同じ構成のため説明を省略する。
トル測定器の減速材の厚さが小さい中性子検出器３１ｂ
の断面図である。減速材の厚さが最も大きい中性子検出
器は図１（ｅ）に示した第１の実施の形態の中性子検出
器１ｅと同じ構成のため説明を省略する。
【００４２】中性子検出器３１ｂは、熱中性子検出器２
の外側に支持枠６ｂを設置し、その支持枠６ｂの外側に
減速材３ｂを設置し、減速材３ｂの外側に熱中性子吸収
材４を設置している。第１の実施の形態と同様に熱中性
子検出器２としてＨｅ−３検出器を、減速材３ｂとして
ポリエチレンを、熱中性子吸収材４としてカドミウムを
用いている。支持枠６ｂはアルミニウムからなり、熱中
性子検出器２と減速材３ｂの間に空間９ｂを生じさせる
構造となっている。
の外側に支持枠６ｂを設置し、その支持枠６ｂの外側に
減速材３ｂを設置し、減速材３ｂの外側に熱中性子吸収
材４を設置している。第１の実施の形態と同様に熱中性
子検出器２としてＨｅ−３検出器を、減速材３ｂとして
ポリエチレンを、熱中性子吸収材４としてカドミウムを
用いている。支持枠６ｂはアルミニウムからなり、熱中
性子検出器２と減速材３ｂの間に空間９ｂを生じさせる
構造となっている。
【００４３】この中性子検出器３１ｂの減速材３ｂは第
１の実施の形態の中性子検出器１ｂの減速材３ｂと同じ
厚さおよび大きさとしている。第１の実施の形態におけ
る中性子検出器１ｃ、１ｄと同じ厚さの減速材を有する
本実施の形態の中性子検出器は、中性子検出器３１ｂと
同様な構成において支持枠６ｂの構造と減速材３ｂの厚
さを調整して形成される。
１の実施の形態の中性子検出器１ｂの減速材３ｂと同じ
厚さおよび大きさとしている。第１の実施の形態におけ
る中性子検出器１ｃ、１ｄと同じ厚さの減速材を有する
本実施の形態の中性子検出器は、中性子検出器３１ｂと
同様な構成において支持枠６ｂの構造と減速材３ｂの厚
さを調整して形成される。
【００４４】第１の実施の形態の中性子検出器１ａに相
当する、減速材および熱中性子吸収材を外側に設置しな
い本実施の形態の中性子検出器は、図３の支持枠６ｂと
同様な構成の支持枠を熱中性子検出器２の周りに設置
し、中性子検出器の外形が中性子検出器３１ｂの外形ま
たは中性子検出器３１ｂの減速材３ｂの外形と略同じ大
きさになっている。
当する、減速材および熱中性子吸収材を外側に設置しな
い本実施の形態の中性子検出器は、図３の支持枠６ｂと
同様な構成の支持枠を熱中性子検出器２の周りに設置
し、中性子検出器の外形が中性子検出器３１ｂの外形ま
たは中性子検出器３１ｂの減速材３ｂの外形と略同じ大
きさになっている。
【００４５】熱中性子検出器２、減速材３ｂ、熱中性子
吸収材４は第１の実施の形態と同じ構成としたため、そ
の説明を省略する。
吸収材４は第１の実施の形態と同じ構成としたため、そ
の説明を省略する。
【００４６】本実施の形態の中性子スペクトル測定器の
中性子検出器３１ｂの外形の大きさは、支持枠６の構造
を調整することにより中性子スペクトル測定器内の減速
材厚さの異なる他の中性子検出器の外形の大きさと略同
じになっている。このため、減速材の厚さが異なって
も、中性子検出器の測定範囲が同じとなるため、かかる
中性子検出器より得られる測定結果によって適正な中性
子スペクトルを求めることができる。
中性子検出器３１ｂの外形の大きさは、支持枠６の構造
を調整することにより中性子スペクトル測定器内の減速
材厚さの異なる他の中性子検出器の外形の大きさと略同
じになっている。このため、減速材の厚さが異なって
も、中性子検出器の測定範囲が同じとなるため、かかる
中性子検出器より得られる測定結果によって適正な中性
子スペクトルを求めることができる。
【００４７】また、減速材３１ｂと熱中性子検出器２と
の間は支持枠６により空間９ｂとなっているため、減速
材３１ｂと熱中性子検出器２の間で中性子の減速や吸収
がなく、測定に影響を与えることがない。
の間は支持枠６により空間９ｂとなっているため、減速
材３１ｂと熱中性子検出器２の間で中性子の減速や吸収
がなく、測定に影響を与えることがない。
【００４８】次に、本発明に係る中性子スペクトル測定
器の第３の実施の形態を図４を用いて説明する。
器の第３の実施の形態を図４を用いて説明する。
【００４９】図４は、本実施の形態に係る中性子スペク
トル測定器の減速材の厚さが中程度の中性子検出器４１
ｃの断面図である。
トル測定器の減速材の厚さが中程度の中性子検出器４１
ｃの断面図である。
【００５０】本実施の形態の中性子検出器４１ｃは、熱
中性子検出器２の外側にアルミニウム板７を多層に構成
した支持部材を設置し、その外側にポリエチレン板８を
多層に構成した減速材を設置し、その減速材の外側に熱
中性子吸収材４を設置している。熱中性子検出器２、支
持部材、減速材、熱中性子吸収材４の作用は第１の実施
の形態と同じで、第１の実施の形態と同様な効果を得る
ことができる。
中性子検出器２の外側にアルミニウム板７を多層に構成
した支持部材を設置し、その外側にポリエチレン板８を
多層に構成した減速材を設置し、その減速材の外側に熱
中性子吸収材４を設置している。熱中性子検出器２、支
持部材、減速材、熱中性子吸収材４の作用は第１の実施
の形態と同じで、第１の実施の形態と同様な効果を得る
ことができる。
【００５１】本実施の形態では、第１の実施の形態の中
性子検出器１ｅのような構成においても、図３の減速材
と同様に熱中性子検出器の外側にポリエチレン板を多層
に構成した減速材を設置し、その外側に熱中性子吸収材
を設置する構成とすることができる。
性子検出器１ｅのような構成においても、図３の減速材
と同様に熱中性子検出器の外側にポリエチレン板を多層
に構成した減速材を設置し、その外側に熱中性子吸収材
を設置する構成とすることができる。
【００５２】本実施の形態では、支持部材がアルミニウ
ム板７を多層にした構成、減速材がポリエチレン板８を
多層にした構成となっているため、厚さの異なる減速材
をポリエチレン板８の枚数を異ならせて多層とすること
で容易に形成でき、その厚さの増加減少に合わせてアル
ミニウム板７の枚数を減少増加させ多層とした支持部材
を形成することで、各中性子検出器における支持部材の
厚さと減速材の厚さを足し合わせた厚さを同じとして、
中性子検出器の外形の大きさを略同じに形成することが
容易に実現できる。
ム板７を多層にした構成、減速材がポリエチレン板８を
多層にした構成となっているため、厚さの異なる減速材
をポリエチレン板８の枚数を異ならせて多層とすること
で容易に形成でき、その厚さの増加減少に合わせてアル
ミニウム板７の枚数を減少増加させ多層とした支持部材
を形成することで、各中性子検出器における支持部材の
厚さと減速材の厚さを足し合わせた厚さを同じとして、
中性子検出器の外形の大きさを略同じに形成することが
容易に実現できる。
【００５３】また、本実施の形態においては、減速材と
してのポリエチレン板多層構造または支持部材としての
アルミニウム板多層構造のうちの１つを採用し、他を上
述の第１または第２の実施の形態において述べた構成と
することも考えられる。
してのポリエチレン板多層構造または支持部材としての
アルミニウム板多層構造のうちの１つを採用し、他を上
述の第１または第２の実施の形態において述べた構成と
することも考えられる。
【００５４】例えば、形態においては、図５に示すよう
にアルミニウム板７を多層にした支持部材に換えて支持
枠６ｃを用いた構成としても良い。図５は、かかる構成
からなる中性子スペクトル測定器の減速材の厚さが中程
度の中性子検出器５１ｃの断面図である。
にアルミニウム板７を多層にした支持部材に換えて支持
枠６ｃを用いた構成としても良い。図５は、かかる構成
からなる中性子スペクトル測定器の減速材の厚さが中程
度の中性子検出器５１ｃの断面図である。
【００５５】ポリエチレン板８多層構造の減速材と熱中
性子検出器２との間の多くの部分が支持枠６ｃによって
空間９ｃになっているため、減速材３と熱中性子検出器
２の間で中性子の減速や吸収がなく、測定に影響を与え
ることがない。
性子検出器２との間の多くの部分が支持枠６ｃによって
空間９ｃになっているため、減速材３と熱中性子検出器
２の間で中性子の減速や吸収がなく、測定に影響を与え
ることがない。
【００５６】
【発明の効果】本発明においては、中性子検出器の大き
さが変化しないので、中性子束分布が空間的に不均一な
場合でも、異なる厚さの減速材を有する複数の中性子検
出器において同じ測定範囲で測定することができる。そ
して、中性子束分布が空間的に不均一な場合において
も、その測定結果を用いて中性子スペクトルを求めるこ
とが可能となる。
さが変化しないので、中性子束分布が空間的に不均一な
場合でも、異なる厚さの減速材を有する複数の中性子検
出器において同じ測定範囲で測定することができる。そ
して、中性子束分布が空間的に不均一な場合において
も、その測定結果を用いて中性子スペクトルを求めるこ
とが可能となる。
【図１】本発明の第１の実施の形態の中性子スペクトル
測定器の中性子検出器の断面図。（ａ）は減速材の無い
中性子検出器で、（ｂ）〜（ｅ）は減速材の異なる中性
子検出器である。
測定器の中性子検出器の断面図。（ａ）は減速材の無い
中性子検出器で、（ｂ）〜（ｅ）は減速材の異なる中性
子検出器である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の中性子スペクトル
測定器の中性子測定器の応答関数を例示する図。
測定器の中性子測定器の応答関数を例示する図。
【図３】本発明の第２の実施の形態の中性子スペクトル
測定器の中性子測定器の断面図。
測定器の中性子測定器の断面図。
【図４】本発明の第３の実施の形態の中性子スペクトル
測定器の中性子測定器の断面図。
測定器の中性子測定器の断面図。
【図５】本発明の第３の実施の形態を応用した中性子ス
ペクトル測定器の中性子測定器の断面図。
ペクトル測定器の中性子測定器の断面図。
【図６】従来の中性子スペクトル測定器の中性子検出器
の断面図。（ａ）は減速材の無い中性子検出器で、
（ｂ）〜（ｅ）は減速材の異なる中性子検出器である。
の断面図。（ａ）は減速材の無い中性子検出器で、
（ｂ）〜（ｅ）は減速材の異なる中性子検出器である。
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ…中性子検出器 ２…熱中性子検出器 ３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ…減速材 ４…熱中性子吸収材 ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ…支持部材 ６ｂ，６ｃ…支持構造枠 ７…アルミニウム板 ８…ポリエチレン板 ９ｂ，９ｃ…空間 １１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ…中性子検出
器 １３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ…減速材 １４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ…熱中性子吸収材 ３１ｂ，４１ｃ，５１ｃ…中性子検出器
器 １３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ…減速材 １４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ…熱中性子吸収材 ３１ｂ，４１ｃ，５１ｃ…中性子検出器
Claims (6)
- 【請求項１】 熱中性子を検出する第１の熱中性子検出
器の外側に中性子を減速する第１の減速材を設置しその
第１の減速材の外側に熱中性子を吸収する第１の熱中性
子吸収材を設置してなる第１の中性子検出器と、第２の
熱中性子検出器の外側に中性子を減速する効果および中
性子を吸収する効果が小さい物質からなる第１の支持部
材を設置してなる第２の中性子検出器と、第３の熱中性
子検出器の外側に第２の支持部材を設置しその第２の支
持部材の外側に第２の減速材を設置しその第２の減速材
の外側に第２の熱中性子吸収材を設置してなる一つある
いは複数の第３の中性子検出器とを具備し、前記第２の
中性子検出器の外形の大きさと前記第１および第３の中
性子検出器の外形の大きさまたは第１および第２の減速
材の外形の大きさが同じであることを特徴とする中性子
スペクトル測定器。 - 【請求項２】 熱中性子を検出する第１の熱中性子検出
器の外側に中性子を減速する第１の減速材を設置しその
第１の減速材の外側に熱中性子を吸収する第１の熱中性
子吸収材を設置してなる第１の中性子検出器と、第２の
熱中性子検出器の外側に第１の支持枠を設置し前記第１
の支持枠の外形と前記第２の熱中性子検出器の間に空間
を生じさせてなる第２の中性子検出器と、第３の熱中性
子検出器の外側に第２の減速材を設置しその第２の減速
材と第３の熱中性子検出器の間に空間を生じさせる第２
の支持枠を第２の減速材と第３の熱中性子検出器の間に
設置し第２の減速材の外側に第２の熱中性子吸収材を設
置してなる一つあるいは複数の第３の中性子検出器とを
具備し、前記第２の中性子検出器の外形の大きさと前記
第１および第３の中性子検出器の外形の大きさまたは前
記第１および第３の減速材の外形の大きさが同じである
ことを特徴とする中性子スペクトル測定器。 - 【請求項３】 前記第１および第２の減速材および前記
第１および第２の支持部材のうちの少なくともひとつが
多層構造であることを特徴とする請求項１に記載の中性
子スペクトル測定器。 - 【請求項４】 熱中性子を検出する熱中性子検出器と、
前記熱中性子検出器の外側に設置され中性子を減速する
効果および中性子を吸収する効果が小さい物質より構成
された支持部材と、前記支持部材の外側に設置され中性
子を減速する減速材と、前記減速材の外側に設置され熱
中性子を吸収する熱中性子吸収材とを具備することを特
徴とする中性子検出器。 - 【請求項５】 熱中性子を検出する熱中性子検出器と、
前記熱中性子検出器の外側に設置され中性子を減速する
減速材と、前記熱中性子検出器と前記減速材の間に設置
され前記熱中性子検出器と前記減速材との間に空間を生
じさせる支持枠と、前記減速材の外側に設置され熱中性
子を吸収する熱中性子吸収材とを具備することを特徴と
する中性子検出器。 - 【請求項６】 前記減速材または前記支持部材の少なく
ともひとつが多層構造であることを特徴とする請求項４
に記載の中性子検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001119160A JP2002311147A (ja) | 2001-04-18 | 2001-04-18 | 中性子スペクトル測定器および中性子検出器 |
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|---|---|---|---|
| JP2001119160A JP2002311147A (ja) | 2001-04-18 | 2001-04-18 | 中性子スペクトル測定器および中性子検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002311147A true JP2002311147A (ja) | 2002-10-23 |
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ID=18969420
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|---|---|---|---|
| JP2001119160A Pending JP2002311147A (ja) | 2001-04-18 | 2001-04-18 | 中性子スペクトル測定器および中性子検出器 |
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|---|---|
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008026037A (ja) * | 2006-07-18 | 2008-02-07 | Japan Atomic Energy Agency | 粉末状減速材型中性子測定装置 |
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