[1M01-04] Instrumentation system

[1M04] Gamma-irradiation Effects of Imaging Sensors in Radiation-resistant Monitoring Camera

＊Tomohiro Kamiyanagi¹, Tomoaki Takeuchi², Noriaki Otsuka², Kunihiko Tsuchiya², Hirohisa Komanome¹, Takashi Watanabe³, Shunji Ueno⁴ (1.Ikegami Tsushinki CO.,LTD., 2.Japan Atomic Energy Agency, 3.Brookman Technology, Inc, 4.Tokyo Nuclear Services Co., Ltd.)

Keywords:Radiation-resistant Monitoring Camera, Gamma ray, Image sensor, Transistor, Photogate, Interface state, Dark current

原子力発電所における監視システムの高度化の一環として、原子力施設で過酷事故が発生した際にもプラント状態の監視機能を失わない耐放射線性を有する監視カメラの開発を行っている。本研究は、照射による映像断や画質劣化の主因と考えられる撮像素子内の暗電流増加を抑制するため、画素構造を変更した3種類の撮像素子を試作し、γ線照射下における暗電流特性について分析・評価した。その結果、照射による暗電流の増加は撮像素子内フォトダイオード表面及び周辺部の界面準位の増大によるものであり、その影響を軽減可能な３トランジスタ／フォトゲート型の画素構造が有利であることが分かった。また、撮像素子の駆動電圧条件を最適化することにより、照射による暗電流増大を低減できるとともに、照射後も十分な感度を維持し、光電変換特性におけるリニアリティも保たれることが分かった。