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廃炉措置における二光子放出型核種の動的放射線イメージングシステムの開発

Research Project

Project/Area Number 16J09909
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Nuclear engineering
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

吉原 有里  東京大学, 工学系研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2018: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2017: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2016: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords廃止措置 / 福島第一原子力発電所 / ガンマ線イメージング / コンプトンカメラ / 二光子同時放出核種 / 動的放射線イメージング法 / 二光子同時計測ガンマ線イメージング法 / 電子トラッキングコンプトンカメラ
Outline of Annual Research Achievements

三年目にあたる本年度は、これまでの研究過程で得られた要素技術を組み合わせて、二光子放出核種のための放射線イメージングシステムを構築し、現場に導入することを目標とした。 二年目の研究過程で生じた温度補償の必要性、エネルギー分解能の改善、再構成手法の高度化が課題に対して、温度補償については実装した温度保証回路のパラメータを最適化し、環境温度に対する測定データの安定化を達成することができた。画像再構成についてはソフトウエア部分での検討を重ねた結果、移動体へ乗せた状態でのFBPやMLEMは移動方法などに依存するため実装せず、代わりにコンプトンコーンへの重みのかけ方を工夫することにより、より広い測定場面において良好な再構成画像が得られるようになった。また、再構成の描写タイミングを変更することで、7 kcpsの線量率環境下において再構成画像のリアルタイム表示における再構成処理による遅延寄与を0.1秒程度に抑えることができ、ソフトウェアの大幅な改善を図ることができた。
現場への導入については、共同研究などの関係上、本年度内での実現が難しかったため、現場でのデータをもとにした検出器の再検討を行うことはできなかった。しかし共同研究先との議論を通じて、検出器上の課題や検出器の応用方法について検討することができ、将来的に機会さえあれば現場への導入が可能である段階まで持っていくことができたと考える。また、予定していた通り、本年度は二年目の研究成果の投稿・採択が決まり、かつ開発したシステムに関する性能評価結果に関して国際学会で発表を行い、研究成果についても情報発信することができた。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2019 2018 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results) Funded Workshop (2 results)

  • [Int'l Joint Research] ローレンスバークレー国立研究所/UCバークレー校(米国)

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Journal Article] 二光子同時計測コンプトンイメージング手法の研究2018

    • Author(s)
      吉原有里、大島祐介、上ノ町水紀、水町裕貴、島添健次、高橋浩之
    • Journal Title

      放射線

      Volume: 44 Pages: 29-32

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evaluation of double photon coincidence Compton imaging method with GEANT4 simulation2017

    • Author(s)
      Yoshihara, Y., Shimazoe, K., Mizumachi, Y., & Takahashi, H.
    • Journal Title

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment

      Volume: 873 Pages: 51-55

    • DOI

      10.1016/j.nima.2017.05.039

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of electron-tracking Compton imaging system with 30-μm SOI pixel sensor2017

    • Author(s)
      Yoshihara, Y., K. Shimazoe, Y. Mizumachi, H. Takahashi, K. Kamada, A. Takeda, T. Tsuru, and Y. Arai.
    • Journal Title

      Journal of Instrumentation

      Volume: 12

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Portable Compton Imaging System with Ce:GAGG Crystals and Dynamic Time-over-Threshold Method2019

    • Author(s)
      Yuri Yoshihara, Naoki Nakada, Yuki Mizumachi, Mizuki Uenomachi, Kenji Shimazoe, and Hiroyuki Takahashi
    • Organizer
      IEEE/SICE SII 2019
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Precise 3-D localization of double-photon emission nuclisdes using advanced Compton imaging method towards double photon emission CT (DPECT)2017

    • Author(s)
      Yuri Yoshihara, Kenji Shimazoe, Yuki Mizumachi, Hiroyuki Takahashi
    • Organizer
      iWorid2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] シリコンストリップ検出器を用いた指向性ガンマ線イメージング法の研究2017

    • Author(s)
      吉原 有里、冠城 雅晃、島添 健次、高橋 浩之、鳥居 建男
    • Organizer
      日本原子力学会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Directional gamma-ray imaging using stacked edge-on silicon strip detector2017

    • Author(s)
      Yuri Yoshihara, Kenji Shimazoe, Hiroyuki Takahashi, Masaaki Kaburagi, Tatsuo Torii
    • Organizer
      IEEE NSS/MIC/RSTD 2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] DPECT(Double Photon Emission Computed Tomography)に向けた二光子同時計測コンプトンイメージングシステムの開発2016

    • Author(s)
      吉原有里、島添健次、高橋浩之、鎌田圭、高橋美和子
    • Organizer
      応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ(新潟県、新潟市)
    • Year and Date
      2016-09-13
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of Electron-Tracking Compton Imaging system with 30-μm SOI Pixel Sensor2016

    • Author(s)
      Yuri Yoshihara, Kenji Shimazoe, Hiroyuki Takahashi, Kei Kamada, Ayaki Takeda, Takeshi Tsuru, Yasuo Arai
    • Organizer
      International Workshop on Semiconductor Pixel Detectors for Particles and Imaging 2016
    • Place of Presentation
      Sestri Levante, Itary
    • Year and Date
      2016-09-05
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Evaluation of Double Photon Coincidence Compton Imaging method with Geant4 Simulation2016

    • Author(s)
      Yuri YOSHIHARA, Kenji SHIMAZOE, Hiroyuki TAKAHASHI
    • Organizer
      Imaging 2016
    • Place of Presentation
      Stockholm, Sweden
    • Year and Date
      2016-06-13
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Funded Workshop] IEEE NSS/MIC/RSTD 20172017

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Funded Workshop] iWorid 20172017

    • Related Report
      2017 Annual Research Report

URL: 

Published: 2016-05-17   Modified: 2024-03-26  

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