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Development of new method of gamma ray and neutron imaging using optical system

Research Project

Project/Area Number 17K05461
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

Mitsui Tadao  東北大学, ニュートリノ科学研究センター, 准教授 (20283864)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2019: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2017: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Keywordsガンマ線カメラ / シンチレータ / イメージング / ガンマ線 / イメージング検出器 / 中性子
Outline of Final Research Achievements

In order to develop a new method to measure gamma-ray incoming direction by imaging liquid scintillator, we have developed 30-cm diameter optical system with two mirrors and 5 cm times 5 cm multi-anode photomultiplier tubes. Using two such "cameras", we have imaged a liquid scintillator box, which detected gamma rays from a cobalt 60 source. From two pictures taken by two cameras, scintillation points have been reconstructed 3-dimensionally. Candidate events for multi-point scintillation due to Compton scatterings of gamma rays have also been observed, by which a possibility to develop a Compton camera based on this principle have been shown.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ガンマ線イメージングは、高エネルギー物理学だけでなく、医療や放射線安全管理などにも応用される技術である。しかしガンマ線は物質との反応が確率的なため、到来方向を再構成するためにはさまざまな工夫が必要になる。その有力な方法のひとつである「コンプトンカメラ」に新しいスキームを導入すべく、液体シンチレータの「撮像」を、本研究では試みた。コバルト60線源の位置を同定する基礎的測定が本研究で成功し、この可能性への期待が持てた。シンチレータ撮像は、検出効率の高さが特徴で、医療分野では被曝量を減らせる期待へと繋がる。今後、応用分野への研究に発展させていきたい。

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (2 results)

All 2020

All Presentation (2 results)

  • [Presentation] 液体シンチレーターによる反電子ニュートリノ到来方向検出に向けた検出器の研究2020

    • Author(s)
      前村直哉
    • Organizer
      新学術「地下宇宙」第6回超新星ニュートリノ研究会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Detector study for electron anti-neutrino directional measurement in liquid scintillator 22020

    • Author(s)
      前村直哉
    • Organizer
      日本物理学会 第75回年次大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report

URL: 

Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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