2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Two Photon Emission Compton CT (TPCCT)
Publicly Offered Research
| Project Area | Interdisciplinary research on quantum imaging opened with 3D semiconductor detector |
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| Project/Area Number |
16H00944
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
島添 健次 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任講師 (70589340)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | コンプトンカメラ / 多光子 / 2光子 / 反跳電子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は2光子同時検出技術およびSOI技術を用いて2光子同時計測コンプトンカメラおよび反跳電子追跡型コンプトンカメラの原理検証を行うことである。これらの原理実証のために2台のコンプトンカメラを同期動作させた系を構築し、コインシデンス判定を行うことで高感度化が可能であることを実証した。またGeant4によるシミュレーションでの検討および比較、2光子を用いた系の新たな画像再構成技術を確立した。2光子放出核種の同時計数はこれまでのコンプトンカメラ方式に比較して非常に高いSNを有しており、生体などの分布線源の可視化に優位である。これは2光子を同時に検出することで従来コンプトンコーンで描画していたものを、コンプトンコーン同士の重なりで描画できるためである。一方でコンプトン散乱により発生する反跳電子をトラッキング可能な検出素子をSOI技術を用いて開発した。コンプトン散乱により発生する反跳電子の方向を高精度に測定することでコンプトン運動学からコンプトンコーンの領域を制限することが可能となる。これまでSiなどの固体検出器で非同期に反跳電子飛跡パターンを読み出すことは困難であった。反跳電子飛跡追跡においては30umのピクセルサイズを有するSOI検出器をもちいることで次世代型コンプトンカメラの実証を行った。また反跳電子飛跡追跡のための深層学習をもちいた方向推定方法を確立し、画像再構成が可能であることを確認した。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Fabrication and characterization of a 500-m-pitch 64-channel silicon photomultiplier prototype2018
Author(s)
A.Koyama, K.Shimazoe, F.Wiest, P.Iskra, T.Ganka, F.R.Schneider, W.Gebauer, M.Yoshino, K.Kamada, A.Yoshikawa, H.Takahashi
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Journal Title
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment
Volume: 印刷中
Pages: 印刷中
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] Fabrication and characterization of a 500-m-pitch 64-channel silicon photomultiplier prototype2017
Author(s)
A.Koyama, K.Shimazoe, F.Wiest, P.Iskra, T.Ganka, F.R.Schneider, W.Gebauer, M.Yoshino, K.Kamada, A.Yoshikawa, H.Takahashi
Organizer
New Development in Photodetection
Int'l Joint Research
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[Presentation] Double Photon Emission Compton imaging based on event-driven SOI and GAGG-SiPM pixel detectors2017
Author(s)
Kenji Shimazoe, MIZUKI UENOMACHI, Naoki Nakada, Yuri Yoshihara, Hiroyuki Takahashi, Ayaki Takeda, Yasuo Arai, Katsuhiro Tachibana, Takaaki Tanaka, Takeshi Tsuru, Yoshiyuki Onuki, Kei kamada
Organizer
11th International "Hiroshima" Symposium on the Development and Application of Semiconductor Tracking Detectors (HSTD11) in conjunction with 2nd Workshop on SOI Pixel Detectors (SOIPIX2017)
Int'l Joint Research
