検出器／電子回路に関する これからの課題 立教大学理学部物理 村上浩之.

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1 検出器／電子回路に関する これからの課題 立教大学理学部物理 村上浩之

2 目次 放射線計測の栄光の時代 現在の問題点 放射線計測のエレクトロニクス界での立場 将来に向けての課題 解決策はあるのか

3 放射線計測（検出器／電子回路）の 栄光の時代 １９５０年代から１９７０年代
放射線計測（検出器／電子回路）の 栄光の時代 １９５０年代から１９７０年代 原子力開発 エレクトロニクスの発展 原子核・高エネルギー実験の精密化要求 豊富な研究資金と人材 欧米と日本の研究開発環境の差

4 １９５０年代 黎明期ー真空管からトランジスターへ トランジスターの実用化 電子計算機の実用化 放射線計測の多様化
　トランジスターの実用化 　　　　ゲルマニュウムTrが使用され環境に敏感ー＞シリコンTrの開発 　　　　高周波動作が苦手ー＞高速化へ様々な構造が考案される 　電子計算機の実用化 　　　　　現在のプログラム電卓より貧弱な性能 　　　　　Tr化で小型化と安定した動作が可能になった 　放射線計測の多様化 　　　　　様々な検出器の開発　ー＞最適化された信号処理回路の開発

5 １９６０年代 ー発展期ー 放射線計測のシステム化 集積回路の実用化 飛翔体に搭載する観測機の高度化 ミニコン・マイクロコンの出現
　　　NIM ・ CAMAC 規格の誕生 集積回路の実用化 飛翔体に搭載する観測機の高度化 ミニコン・マイクロコンの出現 データ処理の高度化と高速化の始まり 豊富な研究開発資金と人材 日本では？　　輸入品の模倣ー＞技術・人材の衰退 　　　一部の異端者グループだけが検出器・信号処理回路の技術開発を継続 　　　資金力のある研究機関は輸入品と模倣品の使用方法習熟に終始

6 １９７０年代 ー成熟期ー NIM ・ CAMAC モジュールの多様化 研究資金の枯渇 放射線計測技術研究の停滞の始まり
　　　殆ど全ての実験が市販モジュールで行われる 　　　技術力のあるグループは最適化した手作りの検出器・モジュールを使用 研究資金の枯渇 放射線計測技術研究の停滞の始まり 　　　　人材育成の放棄ー＞検出器・計測回路の技術継承の途絶 　　　　日本では１９５０年後半から放棄ー＞一部を除いて 集積回路の高集積化・高性能化 　　　高性能集積回路で一部のモジュールは高性能化ー＞技術の長寿命化 　　　新規開発の放棄ー＞技術継承・人材育成がメーカーレベルで放棄 　　　人材はデータ処理・シミュレーションに集中ー＞検出器・計測回路の 　　　ブラックボックス化ー＞基礎研究の衰退

7 １９８０年代から２０００年代 技術力の衰退と１極集中 放射線計測結果の画像の微細化要求 放射線計測学の継承の危機
　　　医療用画像・高エネルギー実験 　　　検出器の微細化と多チャンネル化ー＞検出器・計測回路の集積回路化 放射線計測学の継承の危機 電子機器の小型軽量化と部品体系の変化 　　　従来のモジュールの製造が困難ー＞生産中止 　　　再設計は経済的理由と技術者不在のため不可能ー＞メーカーの撤退ー＞ 　　　計測回路の購入が不可能（特注も不可）ー＞自前で制作（実際上困難） 集積回路万能の錯覚 研究開発資金の偏在 　　　　ディジタル信号処理技術に人材と資金が集中ー＞アナログ信号処理 　　　　技術の衰退ー＞放射線計測技術の衰退

8 現在の問題点 放射線計測に関する基礎研究の不在 放射線計測学の継承が行われていない 研究費と人材の不足 部品の入手が困難
　　　検出器・計測回路に関する基礎研究が行われていない。 放射線計測学の継承が行われていない 　　　　正しく教育を行える人材が殆どいない。　特に回路設計 研究費と人材の不足 部品の入手が困難 　　　　表面実装部品以外は生産が縮小又は廃止ー＞特注を出来ない部品が多い　 　　　　最低購入数量が数千個単位になりコストが増大 部品に関する知識の欠如 応用研究と開発研究の混同 環境問題との調和

9 放射線計測のエレクトロニクス業界での立場
必要な技術レベルは最先端 　　　信号は連続波でなく単発でランダムな信号　ー＞　少数派 　　　統計的な信号処理手法ー＞現在でも最先端の技術的手法 生産量は少量 　　　独自部品の使用は困難　ー＞　他力本願 高額な医療用機器を除いて産業界は無視 　　　生産規模が小さく専任の技術者の確保が経済的な理由で困難 　　　６０年、７０年代の技術遺産の継承のみで技術再生産の放棄 　　　放射線計測回路の設計技術者の不足（壊滅的な状況）

10 将来への課題 人材育成 研究資金の確保 放射線計測回路の教育・研究職の確保 部品の確保 実験グループとの連携 基礎研究の復活

11 解決策は在るのか 人材育成 ー＞ 最後のチャンス、教科書充実 部品・素材ー＞継続的な共同購入
人材育成　ー＞　最後のチャンス、教科書充実 部品・素材ー＞継続的な共同購入 実験技術（特に電子回路・検出器）の基礎研究に対し継続的な研究資金の投入 実験技術の教育・研究職を確保し継続的に技術継承を行う 実験グループの中に実験技術の研究開発の出来る人材を確保（育成）する

12 まとめ 放射線計測システム・回路の設計を行える人材の育成 部品・素材の確保 開発・研究資金の確保 教育・研究職の確保