2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of new method of gamma ray and neutron imaging using optical system
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17K05461
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
三井 唯夫 東北大学, ニュートリノ科学研究センター, 准教授 (20283864)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | イメージング / ガンマ線 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2019年度は、これまでに設計したミラーを用いて2方向からガンマ線の画像を撮像する測定を行なった。ガンマ線は、コバルト60線源からのものを用いた。これによって、ガンマ線を液体シンチレータで検出したときの発光点を、3次元的に再構成することに成功した。また、液体シンチレータの撮像によるイメージングの原理検証が行なえた。さらに、マルチコンプトン散乱によると思われる、複数箇所発光事象の候補も見つかり、コンプトン散乱を捉えて到来方向を検出する研究へと継続していく道筋も示された。
撮像された画像は、エネルギーと発光位置(バーテックス)を同時に特定し、将来のコンプトンカメラへと繋げて行くための解析を行なった。そのためには、電荷較正が場所ごとに揃っていることが極めて重要になってくる。そこで、光を検出したマルチアノード光電子増倍(MAPMT)の電荷較正を行なった。全64チャンネルの較正を揃えるため、ほぼ確実に1光子事象と考えられる、熱電子などによる「ダークシグナル」を用いた。その取得のため、自己トリガーによるデータ収集システムの開発を行ない、較正データ収集に成功した。
これらのデータ解析のため、ラップトップコンピュータを購入し、解析環境、ソフトを開発し、エネルギーおよびバーテックスフィッティングなどの解析体制を確立した。フィッティングのアルゴリズムは、これまで蓄積してきたデータに基づいた。液体シンチレータ中の一点で発光したと仮定したときの、各MAPMT素子の電荷量の期待値を計算し、その確率密度を最大化する発光点を求める、という標準的な方法に、検出器特有の補正を加えた。
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