2022 Fiscal Year Annual Research Report
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20K12500
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| Research Institution | Kindai University |
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Principal Investigator |
堤 康宏 近畿大学, 理工学部, 講師 (50734943)
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2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 放射線検出 / 微弱光検出 / 光スペクトルの赤方偏移 / 位置検出器 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
放射線治療の需要の高まりにより，人体内の線量分布を正確かつリアルタイムに計測する技術の開発が望まれている．本研究では，シンチレーション光の光スペクトルの赤方偏移に基づくファイバ型位置検出技術を用いて，ファイバの片側から信号読み出し可能な放射線位置検出器の動作を実証することを目的とした．
まずは，放射線により生じた微弱なシンチレーション光の赤方偏移の度合いを評価するため，シンチレーション光をダイクロイックミラーで短・長波長光子に分光した後，シリコン光電子倍増管で検出する構成を提案した．
線源位置とファイバ端で検出されるシンチレーション光スペクトルの関係を明らかにするため，シンチレーション光の伝搬モデルを作成した．さらに，そのモデルを用いてシンチレーションファイバの規格化伝送損失の測定法を提案し，数値計算および実験により，その妥当性を明らかにした．
放射線を模した紫外線レーザで原理確認実験を行い，短・長波長光子数の比を位置検出のための指標として利用可能であることを明らかにした．
ストロンチウム９０のベータ線源による原理実証実験を行った．十数光子程度の微弱光でも，十分な回数平均化を行うことで，紫外レーザ光の場合と同様に，位置検出が可能であることを示した．
放射線源による測定では，信号(放射線)の到達時期が不明である．また、信号は微弱であり，信号対雑音比を改善する必要がある．そのため，短波長および長波長の光子数が同時にしきい値以上検出されたときのみ測定を行う同時測定を行う必要がある．このしきい値が位置検出の較正曲線に影響を及ぼすことも明らかにした．
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