2020 Fiscal Year Annual Research Report
透明半導体を用いた光子・電子ハイブリッド検出器によるチェレンコフPETの実現
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19K22942
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
人見 啓太朗 東北大学, 工学研究科, 准教授 (60382660)
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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)
山谷 泰賀 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, グループリーダー(定常) (40392245)
金子 純一 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (90333624)
小野寺 敏幸 東北工業大学, 工学部, 准教授 (10620916)
野上 光博 東北大学, 工学研究科, 助手 (10847304)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2021-03-31
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| Keywords | チェレンコフPET / 半導体検出器 / 臭化タリウム / 塩化タリウム / ガンマ線 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では陽電子放出断層撮影(positron emission tomography, PET)装置の高度化を実現するために、ガンマ線のエネルギー情報と位置情報を電気信号から取得し、時間情報を光信号から取得する光子・電子ハイブリッド検出器の開発を目指している。
当該年度は1. 透明な半導体である臭化タリウム(TlBr)と塩化タリウム(TlCl)の混晶の臭塩化タリウム(TlBrCl)結晶の育成、2. 育成したTlBrCl結晶からのチェレンコフ光の計測、3. TlBrCl検出器からの電気・光信号の同時計測を行った。
TlBrCl結晶の育成では昨年度育成した結晶よりも塩素濃度を増加させる事により、より短い吸収端波長を有するTlBrCl結晶の育成を行った。
TlBrCl結晶に半導体光検出器(SiPM)を光学接続することにより、入射ガンマ線によって発生したチェレンコフ光の計測に成功した。さらに基準検出器を用いて時間分解能の評価を行った。
TlBrCl結晶の対向する二面に電極を真空蒸着法により形成し半導体検出器を製作した。この検出器の電極が形成されていない側面に光読み出しのためにSiPM検出器を接続した。22Na線源からのガンマ線を検出器に照射した際のTlBrCl検出器からの電気信号とSiPM検出器からの光信号をデジタルオシロスコープで観測した。この測定により、ガンマ線とTlBrCl結晶の相互作用により生成される電子・正孔対を電極で収集する際に得られる電気信号と、相互作用により発生したチェレンコフ光をSiPM検出器で検出した際の光信号の同時計測に成功した。
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Research Products
(3 results)
