2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of fast-type GAGG scintillator for realizing higher performance PET system
Project/Area Number |
16H05986
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Research Institution | Tohoku University |
Principal Investigator |
鎌田 圭 東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 准教授 (60639649)
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Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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Keywords | シンチレータ / 放射線検出器 / 単結晶成長 / 医療画像装置 |
Outline of Annual Research Achievements |
1インチサイズでのLi、Mg、Ceに関し各共添加仕込み濃度における結晶作製を行い、シンチレータ特性と各種元素の共添加量との相関関係を検討するとともにシンチレータ特性の改善メカニズムに関する検討を行った。陽イオン欠陥に起因する酸素欠陥が発光量の低下や蛍光寿命の長寿命化に影響するというメカニズムを見出すとともに、組成最適化に加え結晶自体の品質向上を達成した結果、発光量48,000photon/MeV以上を満足しつつ、蛍光寿命36ns、時間分解能160psとなる組成を見出した。 当該結晶組成において、大型単結晶作製技術の開発を進め、断熱材配置条件の検討による温度勾配の調整に加え、コイル位置、育成雰囲気、回転数の最適化を行った。加えて、冷却条件の検討及び結晶制御プログラムの開発により、形状制御された33インチ径×100mm長さの結晶の安定的な作製が可能となった。3インチ径高速型GAGG単結晶の連続育成を行い、育成回数ごとの発光量・蛍光寿命を測定した。これまでに3回分の連続生産を行い、連続生産3回目においてリチャージ5回までの特性変動が10%以内であることを確認した。 PET装置に搭載するため、高速型GAGGシンチレータアレーを試作した。古河シンチテックの協力を受け、試作した高速型GAGGシンチレータアレーを用いて搭載試験を実施した。結果として、既存のPET装置の解像度2mmを上回る0.98mmの解像度を達成した。感度についても測定を行った結果、PET装置としての感度1.31%を達成した。
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Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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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。
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Research Products
(35 results)
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[Presentation] 鉄-アルミニウム系合金結晶の形状制御作製と磁気特性評価2019
Author(s)
鎌田 圭, 村上 力輝斗, 荒川 元孝, 南谷 保, 上野 敏幸, 庄子 育宏, 山路 晃弘, 吉野 将生, 黒澤 俊介, 横田 有為, 大橋 雄二, 吉川 彰
Organizer
第66回応用物理学会春季学術講演会
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[Presentation] CeBr3シンチレータ単結晶の大型化とアッセンブリ技術の開発2019
Author(s)
鎌田 圭, 吉野 将生, 庄子 育宏, 山路 晃弘, 黒澤 俊介, 横田 有為, 大橋 雄二, 島添 健次, 高橋 美和子, 羽場 宏光, 百瀬 敏光, 高橋 浩之, 吉川彰
Organizer
第66回応用物理学会春季学術講演会
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[Presentation] Mo and W co-doping effects on Ce doped garnet scintillators2018
Author(s)
Kei Kamada, Kyoung Jin Kim, Masao Yoshino, Yasuhiro Shoji, Vladimir V. Kochurikhin, Aya Nagura, Shunsuke Kurosawa, Yuui Yokota, Yuji Ohashi, Martin Nikl, Akira Yoshikawa
Organizer
The 5th International Conference on the Physics of Optical Materials and Devices
Int'l Joint Research
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[Presentation] Scintillation properties of undoped and Eu-doped Ca(Br,I)2 single crystals2018
Author(s)
Kei Kamada, Takashi Iida, Yuki Furuya, Masao Yoshino4, Kyoung Jin Kim, Yasuhiko Shoji, Rikito Murakami, Akihiro Yamaji, Shunsuke Kurosawa, Yuji Ohashi, Yuui Yokota, and Akira Yoshikawa
Organizer
10th International Conference on Luminescent Detectors and Transformers of Ionizing Radiation
Int'l Joint Research
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[Presentation] Crystal growth and scintillation properties of Eu doped Ca(BrxI1-x)22018
Author(s)
K. Kamada, T. Iida, K. Kim, M. Yoshino, R. Murakami, Y. Furuya, A. Yamaji, S. Kurosawa, Y. Yokota, Y. Ohashi, A. Yoshikawa
Organizer
2018 IEEE Nuclear science Symposium and Medical Imaging Conference
Int'l Joint Research
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