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シンチレータを用いた全方位・高感度ガンマ線ダイナミックイメージング法の開発

Research Project

Project/Area Number 14J10826
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Quantum beam science
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

髙橋 時音  名古屋大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2016: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords全方向ガンマ線イメージング / 重みづけ逆投影 / 角度分解能の向上 / S/N比改善 / 放射性物質分布測定 / イメージング法の改良 / 高感度化 / 位置分解能改善 / 全方向イメージング / モデル計算 / 原子力災害 / 国際会議
Outline of Annual Research Achievements

全方向ガンマ線イメージングのための検出器として、ロッド状のシンチレータを束ねたシンチレータスタック型検出器を開発している。Cs-137線源を用いた実験では、検出器中のガンマ線の相互作用位置とそのエネルギー付与量を測定し、コンプトンイメージングを行うことにより、全ての方向について線源方向を正しく推定することが出来ることが示された。
より優れた角度分解能を得るために、コンプトン散乱角別に逆投影を行うことによって得られる再構成図に現れる特徴の違いを用いて、S/N比を改善する重みづけ逆投影法を新たに開発した。本手法の導入によって、Cs-137線源の測定については、角度分解能を66°から22°まで改善することに成功した。また、Cs-137、Co-60、Na-22の3種の線源を同時に測定した実験では、Cs-137の662 keVのガンマ線とNa-22の511 keVのガンマ線のエネルギーが近いため、単純な逆投影ではNa-22の線源位置を特定することが出来なかったが、重みづけ逆投影を行うことにより、Na-22線源を設置した方向を特定することが出来た。
また、CdTe半導体を3次元上にアレイした検出器を用いて、医療用サイクロトロン施設での放射性物質分布測定を行った。得られた再構成画像では、主にサイクロトロン本体の窓や周辺のコンプレッサの位置に強い分布が得られ、これは、同時に測定した周囲の空間線量率分布とよく一致した。この時、イメージングに用いるイベントを付与エネルギーにより選択することにより、各種別に異なる分布が得られた。さらに、測定結果に重みづけ逆投影法を適用することにより、より明確なホットスポットの分布を得ることに成功した。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2017 2016 2015 2014

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Journal Article] Study of Portable and Omni-directional Gamma-ray Imager with Stacked Scintillation Detectors2015

    • Author(s)
      Yuta Fuwa, Tone Takahashi, Hiroaki Sugano, Jun Kawarabayashi, Hideki Tomita and Tetsuo Iguchi
    • Journal Title

      KEK Proceedings

      Volume: 8 Pages: 66-71

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 全方向ガンマ線イメージングにおける重みづけ逆投影手法の開発2017

    • Author(s)
      高橋時音
    • Organizer
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜 (神奈川)
    • Year and Date
      2017-03-14
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Crystal Identification Technique and Advanced Imaging Algorithm for 4π Gamma-ray Imager with Stacked Scintillator Rods2016

    • Author(s)
      高橋時音
    • Organizer
      2016 IEEE NSS/MIC
    • Place of Presentation
      Strasbourg (France)
    • Year and Date
      2016-10-29
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 全方向ガンマ線イメージャのための逆投影手法の開発2016

    • Author(s)
      高橋時音
    • Organizer
      日本原子力学会2016年秋の大会
    • Place of Presentation
      久留米シティプラザ(福岡)
    • Year and Date
      2016-09-07
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of Portable Gamma-ray Imager based on Stacked GAGG Scintillators with 4π sensitivity2016

    • Author(s)
      Yuta Fuwa, Tone Takahashi, Jun Kawarabayashi, Hideki Tomita, Daiki Matsui, Eiji Takada, Tetsuo Iguchi
    • Organizer
      International Symposium on Radiation Detector and Their Users
    • Place of Presentation
      高エネルギー加速器研究所
    • Year and Date
      2016-01-19
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of Prototype Gamma-Ray Imager with Stacked Bar-Type Scintillators Sensitive for All Directions2015

    • Author(s)
      J. Kawarabayashi, D. Matsui, H. Sugano, Y. Fuwa, T. Takahashi, H. Tomita, T. Iguchi, E. Takada
    • Organizer
      IEEE Nuclear Science Symposium 2015
    • Place of Presentation
      アメリカ、サンディエゴ
    • Year and Date
      2015-11-02
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] シンチレータスタック型全方向ガンマ線イメージャにおける重心演算による発光位置同定法の開発2015

    • Author(s)
      不破裕太、高橋時音、河原林順、富田英生、井口哲夫
    • Organizer
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場
    • Year and Date
      2015-09-16
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 放射性物質分布測定のための全方向ガンマ線イメージャの開発2015

    • Author(s)
      河原林順,松井大樹,髙橋時音,不破裕太,富田英生,井口哲夫,上堀博之,高田英治
    • Organizer
      日本原子力学会2015年秋の大会
    • Place of Presentation
      静岡大学
    • Year and Date
      2015-09-10
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 隠匿放射性物質探知のためのコンプトンイメージングシステムの検討2015

    • Author(s)
      一ノ瀬裕一郎、高橋時音、富田英生、井口哲夫、河原林順、堀順一、松本哲郎
    • Organizer
      原子力学会放射線工学部会平成27年度夏期セミナー
    • Place of Presentation
      和歌山
    • Year and Date
      2015-08-05
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of Scintillator Stacked Gamma-Camera Sensitive for all Directions2015

    • Author(s)
      Jun KAWARABAYASHI, Hiroaki SUGANO, Yuta FUWA, Tone TAKAHASHI, Hideki TOMITA, Tetsuo IGUCHI, Daiki MATSUI, Eiji TAKADA
    • Organizer
      8th International Symposium on Radiation Safety and Detection Technology
    • Place of Presentation
      韓国、チェジュ
    • Year and Date
      2015-07-17
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 環境中放射性物質分布測定のための全方位性ガンマ線イメージャの開発2014

    • Author(s)
      高橋時音、河原林順、富田英生、井口哲夫、高田英治、松井大樹
    • Organizer
      日本原子力学会 2014年秋の年会
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2014-09-08
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Performance Test of Stacked Scintillation Detector for Omnidirectional Gamma-ray Imaging2014

    • Author(s)
      高橋時音、河原林順、高田英治、松井大樹、富田英生、井口哲夫
    • Organizer
      Symposium of Radiation Measurements and Applications 2014
    • Place of Presentation
      ミシガン大学
    • Year and Date
      2014-06-10
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

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Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

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