2013 Fiscal Year Annual Research Report
サブミリ解像度のＰＥＴ動画像の実現に向けたガンマ線計測技術の確立
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24680057
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
菊池 洋平 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50359535)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 画像診断システム / 核医学診断 |
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| Research Abstract |
位置敏感型検出器開発技術に関しては、核医学装置用の検出器材料として有望なテルル化カドミウム（CdTe）ウエハ上（サイズ20mm×20mm、厚さ 1㎜）への金ナノ粒子インクを使った電極膜形成を行って検出器を形成し、その性能各種を評価した。本年度作製した電極は一様電極での性能評価のために5mm×14mmであるが、将来的には電極はパターン化される。描画特性はウエハの表面状態に影響を与えられることが予想されるため、複数の表面粗さのウエハでの電極形成を試みた。この結果として、第1に算術平均粗さが100nm程度になった場合はパターンに顕著なにじみが生じて描画が困難となること、第2に鏡面研磨したCdTeウエハで懸念していた過剰なはっ水は確認されず、その濡れ性は描画に影響を与えることは無いことが判明した。
さらに作製した検出器の特性を評価した。I-V特性は線形性が確認され、AuインクとCdTe界面が想定通りのオーミック接触を示すことが分かった。また、Cs-137線源のスペクトル測定では662keVの光電ピークを観測することに成功した。一方で、陽極－陰極間抵抗がCdTeの比抵抗を考慮した値よりも低い検出器サンプルが確認されている。これは電極を焼成して形成する際に溶媒とともに金ナノ粒子が飛散したものと考えている。今後は、この改善に着手し、エネルギー分解能のさらなる向上を目指す。
また、感度計測技術に関しては、ガンマ線の検出器内での多重散乱事象の中の初回相互作用位置の判別手法の合理化を行った。この研究では結果への影響が少ない小角の散乱現象を無視するなどにより特定処理の簡略化・高速化を図った。
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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
本研究の開発項目である位置敏感型検出器開発技術および高感度計測技術に関して、平成25年度のそれぞれの開発目標を達成することができた。検出器開発では動作可能なプロトタイプの製作に成功しており、考案した電極成膜方法が有用な手段であることを示唆している。この手法は本研究で26年度に実施するパターンニングにも適していることが十分に推測され、本研究全体を通して使用可能な知見の一つである。
また、高感度計測技術開発でも順調に手法の考案とその高度化が進んでいる。これらから、本研究は順調に進展していると判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成26年度は本研究計画の第1段階の総括と第2段階の開発を行っていく予定である。第1段階は要素技術の完成がその達成目標であり、検出器開発に関してはこれまでの知見にパターンニング技術を加えることによって、また、高感度計測技術に関しては装置を模擬したシミュレーションを元に開発技術の評価によって、平成26年秋を目途にこれら技術の完成を目指していく。また、これに引き続いて本研究の第2段階として開発技術の実装（パッケージングおよびコード化）を実施していく予定である。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
次年度使用額が生じたのは人件費の使用額が当初予定よりも少なかったことが理由である。これは最適な金属ナノインクの探索が予想よりも円滑に進行し、多くの試行錯誤が求められなかったことによる。また、その他の研究作業の効率化もこの一因となっている。
円滑かつ効率的に実施できている位置敏感型検出器の開発を加速するために、外部研究施設での検出器性能評価実験に充てるものとする。この評価実験は東北大学・六ヶ所センターで行うものとし、当該施設への旅費等として活用を行う予定である。
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