3次元光導波路構造による新型放射線イメージングシステムの開発

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16560737
• Research Institution: Toyama National College of Technology
• Principal Investigator: 高田 英治 富山工業高等専門学校, 電気工学科, 助教授 (00270885)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 畔田 博文 富山工業高等専門学校, 物質工学科, 助教授 (10290735) ; 武田 文雄 富山工業高等専門学校, 電気工学科, 教授 (20042814) ; 河原林 順 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (80283414)
• Keywords: 放射線 / イメージング / 導波路 / β線 / 光ファイバ / シンチレータ

Research Abstract

放射線分布測定を目的とし、金属等で作製した格子状の溝構造にプラスチックシンチレータを重合して埋め込んだ構造について検討を行った。金属板に放電加工機あるいは機械加工によって大きさ50mm×50mm×厚さ10mm、溝の幅1.5mm、ピッチ2mmの構造を作製した。その後、サンゴバン社BC-490を溝に重工させることで、格子状のシンチレータチャネル構造を形成した。導波路構造の単面に光ファイバを設置し、シンチレーション光を光電子増倍管に導くことで測定を行った。チャネルの両端で同時計測を行うことにより、ノイズを除去した。
厚さ10mmのアルミ板に直径1mmの穴を開けたコリメータを通して、Sr-90/Y-90β線源からβ線をシンチレータチャネルの一つに入射させて測定を行った。その結果、測定された放射線分布は、半値幅が2.5mm程度であった。β線を完全な1点に入射させる実験は行っていないが、今回の結果からは、空間分解能として、1.5mmではないかと予想される。アルミ板の厚さが十分でなく、隣のチャネルにもβ線が入射していたことも広がりの原因と考えられる。また、ピッチ1mmの構造を作製し、測定を行い、同様に測定可能性が確認できた。
また、信号読み出しのため、パルスの増倍、弁別、同時測定を行うオペアンプ回路を設計し、動作の確認を行った。本回路をパラレルに使用することにより、今回研究対象としたイメージングデバイスからの信号処理を一度に行うことが可能である。