2019 Fiscal Year Annual Research Report
Basic research for development of compact wireless capsule type dosimeter
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17K09063
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
小山 修司 名古屋大学, 脳とこころの研究センター, 准教授 (20242878)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 半導体検出器 / 無線 / 線量計 / フォトダイオード / 電流電圧変換 / 太陽電池 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
超小型の放射線検出器として2種類の半導体素子を用意した．一つは，太陽電池セルとして開発された球形の素子で，もう一つが汎用のチップ型フォトダイオードを背中合わせに接着しチップの角の部分を研磨したものである，これら二種類の検出器について電流電圧変換回路とA/Dコンバータに接続して，X線の照射線量に対する出力の直線性，照射線量率の変化に対する感度の依存性，X線エネルギーの変化に対する感度の依存性，X線の入射方向に対する感度の依存性について調べた．出力直線性，線量率依存性，エネルギー依存性については，二つの検出器とも良好な特性を示した．方向依存性については，球形素子で，端子の形状のため角度によって20％程度の変動が現れたが，フォトダイオード検出器では，角度の影響が小さい良好な特性であったので，検出器には後者を採用した．
次に，小型無線A/Dコンバータを用意し，前述の検出器に接続し，この組合せでの各種特性を調べた．小型無線A/Dコンバータについては，当初，市販されている無線心電計の応用を検討したが，心電計では，信号に特殊な処理がかかるため，筋電計などに用いる無線の直流電圧計ユニットを用いることとした．これに自作の電流電圧変換回路基板を装着し，さらにその一端にフォトダイオード検出器を接続して，外径 2.5cm×2.5cm×5.5cm の無線線量計ユニットとした．
前述の特性に加え，ユニットとしての感度の方向依存性と，ユニット内の回路にX線が影響を与えるかどうかを調べた．検出器軸上の立体角2π方向の方向依存性は良好で，軸直交2π方向の1部でユニット本体の陰になり，感度が70％程度低下した．ユニットをさらに小型化することで改善できると考えられる．また，X線照射を，検出器部分のみに場合と，ユニットも含めてした場合で出力に大きな差異は見られなかった．以上の結果を，学術雑誌で報告する予定である．
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