2019 Fiscal Year Annual Research Report
Establishment of Isotope 3D imaging by LCS-NRF Method
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18H01916
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
大垣 英明 京都大学, エネルギー理工学研究所, 教授 (10335226)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
加藤 政博 分子科学研究所, 極端紫外光研究施設, 特任教授 (30185871)
静間 俊行 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 東海量子ビーム応用研究センター, 上席研究員(定常) (50282299)
早川 岳人 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 東海量子ビーム応用研究センター, 上席研究員(定常) (70343944)
豊川 弘之 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 研究グループ長 (80357582)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | NRF-CT[ / LCSガンマ線 / 同位体 / 3次元画像 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、研究実施計画に掲げた「前年度において、これまでUVSOR-IIIのBL-01Uに構築してきたレーザーコンプトンガンマ線ビームラインにおいて、波長1896nm、出力50Wのファ
イバーレーザーとこの光学系の整備を行い、ガンマ線発生量を約10倍増強するとともに、ガンマ線最大エネルギーを5.52MeVに引き上げた。本年度は①このレーザーコンプトンガンマ線と、206Pb,208Pbの濃縮同位体ターゲットを用いて、同位体CTの２Dイメージの取得を行う。②高分解能が短時間で取得可能な通常のガンマ線CT画像と、同位体CT画像との重ね合わせ法を開発し、③空間分解能2mmの同位体CT画像の再構成を目指す。」に従って、①昨年度までにUVSORのLCSビームライン（BL1U）に整備した、波長1896nm、出力50Wのファイバーレーザーシステムを用いて、２次元NRF-CT画像の取得を行った。ターゲットにはこれも鉛の同位体であるPb-206（高濃縮）とPb-208（高濃縮）のロッドをアルミのホールダーに挿入したものを使用し、③2mmピクセルサイズのPb-208のみの選択的なCT画像の取得に成功した。
更に、②短時間で取得可能な通常のガンマ線CT画像と、同位体CT画像との重ね合わせ法の開発のために、LaBr検出器を用いて、CTターゲットを透過するガンマ線のCT画像を1mmピクセルで取得した。これにより、短時間で更に高分解能のNRF-CT画像が取得可能と考えている。
また、最終目標である3次元NRF-CT画像の取得の予備実験として、通常の3次元CTをLaBr検出器を用いて取得した。この情報を元に、2020年度において3次元NRF-CTの取得を、鉛の同位体であるPb-206（高濃縮）とPb-208（高濃縮）からなるCTターゲットを用いて行う予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
上記のように、本研究課題の目標は「①LCSγ線の強度を10倍増加し、②実際に鉛の同位体（206Pbと208Pb）を用いて、③原子による散乱や、CTイメージを再構築するアルゴリズムに関して研究を行い、④同位体CTの高分解能化（目標2mm）を行う。」であり、3年計画の2年目に既に、①、②、④に関して達成している。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまで、順調に研究は進められており、最終年度の2020年度においては、3次元NRF-CTの取得を、鉛の同位体であるPb-206（高濃縮）とPb-208（高濃縮）からなるCTターゲットを用いて行う予定である。これまでの結果から、現在利用できるLCSガンマ線とNRF-CT法のみでは、3次元CT画像の所得には1か月以上のマシンタイムが必要であり、現実的ではない。このため、3次元透過ガンマ線CT画像との組み合わせて、3次元NRF-CT画像を取得することを計画している。
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[Presentation] Demonstration of Isotope CT Using NRF Absorption Method in UVSOR-BL1U2019
Author(s)
K. Ali, H. Ohgaki, H. Zen, T. Kii, T. Hayakawa, T. Shizuma, H. Toyokawa, Y. Taira, V. Iancu, G. Turturica, Calin. A. Ur., M. Fujimoto, M. Katoh
Organizer
日本原子力学会秋の大会
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[Presentation] Progress of Isotope-Specific CT Imaging Experiment at BL1U2019
Author(s)
H. Zen, K. Ali, T. Shizuma, T. Hayakawa, Y. Taira, H. Toyokawa, M. Fujimoto, G. V. Turturica, V. Iancu, C. A. Ur, T. Kii, M. Katoh, H. Ohgaki
Organizer
UVSORシンポジウム2019
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