2015 Fiscal Year Annual Research Report
半導体コンプトンカメラによる放射性同位体の「３Ｄ」可視化技術の確立と展開
| Project/Area Number |
26706024
|
|---|
| Research Institution | Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University |
|---|
Principal Investigator |
武田 伸一郎 沖縄科学技術大学院大学, 最先端医療機器開発ユニット, 研究員 (80553718)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | 放射線 / 半導体検出器 / ガンマ線 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
放射性同位体からのガンマ線を検出し三次元位置を再構成する技術は、核医学や放射性物質のモニタリングなど、研究分野を超えて応用できる基本的な技術である。これまで、コリメーターを用いる手法が採られてきたが、コリメーターがガンマ線に対して透明になる200keV 以上の帯域で感度を失い、高エネルギーガンマ線放出核種の位置決定は、依然として困難なままである。本研究は、申請者らが次期X線天文衛星用に開発を進めてきた宇宙ガンマ線検出器技術を基礎として、Si/CdTe コンプトンカメラによる放射性同位体「3D」可視化技術の確立と、実用の現場への展開を目的とする。
平成27年度には、試作したコンプトンカメラの動作試験を進めた。高精度の「3D」可視化のためには、良質の多角度投影データを取得する必要があり、そのためには、複数台のコンプトンカメラを精度よく配置した上で同時に動作せさることが不可欠である。当初の研究実施計画に記したように、2台のコンプトンカメラを対向配置した実験セットアップを構築し、双方のカメラを動作させ、較正線源からのガンマ線の信号とイメージを得ることに成功した。2台のコンプトンカメラの読み出し系には、共通クロックを配信して、時刻同期を行うことで、対消滅ガンマ線を放出する22Naを用いた装置アライメントのキャリブレーションができるように工夫した。装置の性能は、対向配置への統合を行う前に単体カメラで評価した性能と同等であることを確認し、コンプトンカメラを用いた「3D」撮像を実現するためのハードウェア構成に関する、技術的な見通しを得ることができた。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究は、申請者自身が開発してきた最先端の宇宙ガンマ線検出器技術を用いて、コンプトンカメラの提案から30年あまり経った今、世界で初めてSi/CdTeコンプトンカメラ方式による、「3D」可視化技術を確立、核医学と放射線モニタリングの両面で実用化を図る点に特徴がある。複数台のコンプトンカメラを同時に動作させて、良質の多角度投影データを取得することが研究の肝であり、これまでに2台のコンプトンカメラを開発し、それらを対向配置して正常に動作させることに成功した。実験は当初の研究実施計画に記載した通りに進んでいる。
|
| Strategy for Future Research Activity |
高精度「3D」可視化技術を実証するための、プロトタイプ検出器の製作に成功し、多角度投影データを取得するための実験セットアップはほぼ整った。今後は、非密封線源ファントムや小動物を用いた実践的な撮像実験が必要になる。申請者は、平成27年7月に沖縄技術大学院大学に異動し、現在、非密封線源を使った実験を行うために必要な規制庁への申請や、管理区域内での実験設備を整えつつある。今年度中に、当初予定していた小動物を用いたデータ取得まで研究をすすめる計画である。
|
| Causes of Carryover |
申請者に年度の途中で所属研究機関の異動があったことが原因である。研究計画では、非密封線源や小動物を用いた実験のための機材の準備をするために費用を申請していた。異動後の研究機関において、そのような非密封線源を用いた行うには、まず、規制庁へのアイソトープ使用の申請が必要であることがわかり、昨年度中に非密封線源や小動物を用いた実験を行うことが不可能であった。そのため、昨年度の研究費の一部は、次年度使用額として、H28年度に使用することが適当であると判断した。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
非密封線源や小動物を用いた実験のための準備に使用する。
|
-
[Journal Article] 放射線を面でとらえる（３）地上の測定2016
Author(s)
Shin’ichiro Takeda, Atsushi Harayama, Goro Sato, Shin Watanabe, Tadayuki Takahashi
-
Journal Title
RADIOISOTOPES
Volume: 65
Pages: 81-92
DOI
Peer Reviewed / Open Access
-
