[1M01-04] 計装システム

[1M04] 耐放射線性カメラ用撮像素子のガンマ線照射効果

＊上柳 智裕¹、武内 伴照²、大塚 紀彰²、土谷 邦彦²、駒野目 裕久¹、渡辺 恭志³、上野 俊二⁴ (1.池上通信機株式会社、2.国立研究開発法人日本原子力研究開発機構、3.株式会社ブルックマンテクノロジ、4.東京ニュークリア・サービス株式会社)

キーワード：耐放射線性カメラ、γ線、撮像素子、トランジスタ、フォトゲート、界面準位、暗電流

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。