2020 Fiscal Year Annual Research Report
形状がフレキシブルな有機半導体放射線検出器の高度化と新しい放射線量計測手法の開発
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18H01920
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| Research Institution | National Institute of Technology, Toyama College |
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Principal Investigator |
高田 英治 富山高等専門学校, その他部局等, 教授 (00270885)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
錦戸 文彦 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 先進核医学基盤研究部, 主任研究員(任常) (60367117)
人見 啓太朗 東北大学, 工学研究科, 准教授 (60382660)
高橋 浩之 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (70216753)
岡田 裕之 富山大学, 学術研究部工学系, 教授 (80233344)
飯本 武志 東京大学, 環境安全本部, 教授 (80302678)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 有機半導体 / インクジェット法 / フレキシブル基板 / ファントム / X線 / 重粒子線 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
インクジェット塗布装置による放射線計測素子作成方法について、条件を詰め、安定した素子作製手順を確立した。作成した素子を平板状のシンチレータに貼り付けた上でフレキシブル基板に設置し、シンチレータ板に挟み込む形でX線照射実験を行った。シミュレーションによって予想される結果と比較し、概ね動作は確認できた。シンチレータスーツについても検討を行ったが、検出器設置の容易性を考えれば、小型・薄型のシンチレータをフレキシブル基板に装着したものをスーツ形状の衣類に貼り付ける形が妥当であろうとの結論に至り、フレキシブル基板を用いる多点放射線強度測定に主に取り組んだ。薄型のフレキシブル基板に素子を貼り付けてファントム上に設置した場合、X線撮影を行っても計測素子およびフレキシブル基板が測定結果に与える影響は無視できるほど小さいことが示され、検出器自身による外乱の小さい検出器として有用性を確認した。
また、有機半導体放射線検出器の応用の一つとして重粒子線を計測するための検出器の基礎研究も行った。重粒子線計測ではシンチレーション検出器は適さないため、有機半導体素子での直接計測の可能性を調査した。具体的にはP3HT、ルブレン、4HCBを用いた検出器を作成、重粒子線照射を行い出力電荷を計測した。どの素子からも出力信号を得ることが出来たが4HCBが最も優れた結果が得られた。LET依存性を低減する必要があるが、ブラッグカーブを得ることにも成功した。本研究により有機半導体検出器の重粒子線計測への応用の可能性が示されたと言える。
パルス計測化については、本研究期間でも実現が困難であった。また、中性子計測への適用可能性も検討したが、多くの場合、中性子源からの中性子強度はX線発生装置におけるX線強度よりも小さいため、パルス法が利用できない状況では検出が困難であった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
新型コロナウィルス感染拡大によって実験出張等ができないために研究が遅延した。また、当初実現を目指したパルス計測法が実現困難であったため、研究内容的にも当初予定を変更せざるを得ず、進捗が遅れる結果となった。
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| Strategy for Future Research Activity |
パルス計測法が実現困難と考えられるため、電流法によってできるだけ意味のある計測を実現する方向で検討している。今後は実際の医療用ファントムとX線発生装置を用いて、より実用的なX線強度分布の測定可能性について評価を行う。さらに低ノイズの電流敏感型全治増幅器が開発されていることから、本研究の検出器と組み合わせることで精度の高い測定を目指す。また、重粒子線を対象とした計測については、LET依存性を低減する必要があるため、今後、改善に向けて検討する予定である。
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