2022 Fiscal Year Research-status Report
Development of the transparent, lightweight and flexible radiation detector and real-time imaging of the two-dimensional dose distribution
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20K08036
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| Research Institution | Tokyo Denki University |
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Principal Investigator |
石井 聡 東京電機大学, 理工学部, 准教授 (90442730)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
足立 直也 東京電機大学, 理工学部, 准教授 (30553515)
小西 輝昭 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子生命科学領域, グループリーダー(定常) (70443067)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 放射線検出器 / ２次元イメージング / センサアレイ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度に３次元構造をもつセンサアレイを作製したが，リーク電流が発生することが判明し，原因として絶縁体となるポリマー層がうまく形成できていないことが考えられた．これに対して作製プロセスの改善を試みたが解決できなかっため，２次元構造に変更することにした．これにともない新たに電極構造を設計し，メタルマスクを用いたCNT分散液のスプレーコートにより３×３個の櫛形のCNT薄膜電極の配列を作製した．また，検出部となるTIPSペンタセン薄膜の形成方法も見直し，ドロップコートにおける滴下量及びベーキング温度などの形成条件を綿密な探索により決定した．
一方，X線量の２次元分布を可視化するためのイメージングシステムの構築を進めた．具体的にはセンサで発生するX線電流の測定系を製作するとともに，個々のセンサから順番に電流を読み出して線量率に変換し，その２次元分布を画像化（イメージング）するためのプログラムを作成した．
実際にX線照射実験を実施し，線量率に依存した大きさの電流を観測することでデバイスの動作を確認できた．また，まだ静止画の状態ではあるが，線量率のイメージングも確認できた．
しかしながら，目標であるリアルタイムでのイメージングには至っておらず，その原因として電流ノイズの発生で測定速度が遅れることに加えて，プログラムにおいて電流から線量率に変換する部分が効率的でなかったことが上げられる．これに対して，今後は電流ノイズを軽減するために配線などの測定系を改良するとともに，プログラムの線量率から画像化を行う部分を修正する．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
新型コロナウィルスの影響により，計画全体が１年程度遅れている．本年度は当初２年目に計画していたイメージング検出器の作製とイメージングシステムの構築を進めた．イメージング検出器については，前年度から採用している検出部にTIPSペンタセンを用いる方式により，３×３個のセンサアレイで構成されるデバイスを作製した．また，イメージングシステムについても基本的なプログラムを完成させ，デバイスから順次発生電流を読み出せるようにした．複数回のX線照射実験を実施し，デバイスによるX線の検出を確認するとともに，X線電流を線量率の２次元分布へと変換するところまでを終了した．
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| Strategy for Future Research Activity |
X線の線量率について２次元分布をリアルタイムでイメージングできるようにシステムを改良する．現在のところ，データは全てのセンサから取り込んだ後に一括して線量率に変換しているため，リアルタイムでの２次元線量分布の画像化には至っていない．これに対して，個々のセンサごとに測定から画像化までをリアルタイムで行えるようにプログラムを改良する．また，データ取込速度の遅延が画像化にかかる時間を長くするため，原因となる電流ノイズを軽減するために測定系の改善も図る．
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| Causes of Carryover |
新型コロナウィルスの影響による計画の遅延により，当初の計画より外部施設での実験回数が少なかったため．
翌年度の実験のための外部施設への旅費及び測定系の整備に必要な部品類を購入する計画である．
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