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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

研究課題

研究課題/領域番号 14J10826
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 量子ビーム科学
研究機関名古屋大学

研究代表者

髙橋 時音  名古屋大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
2016年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2014年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード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
研究実績の概要

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。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Study of Portable and Omni-directional Gamma-ray Imager with Stacked Scintillation Detectors2015

    • 著者名/発表者名
      Yuta Fuwa, Tone Takahashi, Hiroaki Sugano, Jun Kawarabayashi, Hideki Tomita and Tetsuo Iguchi
    • 雑誌名

      KEK Proceedings

      巻: 8 ページ: 66-71

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      高橋時音
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜 (神奈川)
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Crystal Identification Technique and Advanced Imaging Algorithm for 4π Gamma-ray Imager with Stacked Scintillator Rods2016

    • 著者名/発表者名
      高橋時音
    • 学会等名
      2016 IEEE NSS/MIC
    • 発表場所
      Strasbourg (France)
    • 年月日
      2016-10-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      高橋時音
    • 学会等名
      日本原子力学会2016年秋の大会
    • 発表場所
      久留米シティプラザ(福岡)
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Development of Portable Gamma-ray Imager based on Stacked GAGG Scintillators with 4π sensitivity2016

    • 著者名/発表者名
      Yuta Fuwa, Tone Takahashi, Jun Kawarabayashi, Hideki Tomita, Daiki Matsui, Eiji Takada, Tetsuo Iguchi
    • 学会等名
      International Symposium on Radiation Detector and Their Users
    • 発表場所
      高エネルギー加速器研究所
    • 年月日
      2016-01-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Prototype Gamma-Ray Imager with Stacked Bar-Type Scintillators Sensitive for All Directions2015

    • 著者名/発表者名
      J. Kawarabayashi, D. Matsui, H. Sugano, Y. Fuwa, T. Takahashi, H. Tomita, T. Iguchi, E. Takada
    • 学会等名
      IEEE Nuclear Science Symposium 2015
    • 発表場所
      アメリカ、サンディエゴ
    • 年月日
      2015-11-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      不破裕太、高橋時音、河原林順、富田英生、井口哲夫
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      日本原子力学会2015年秋の大会
    • 発表場所
      静岡大学
    • 年月日
      2015-09-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      原子力学会放射線工学部会平成27年度夏期セミナー
    • 発表場所
      和歌山
    • 年月日
      2015-08-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Development of Scintillator Stacked Gamma-Camera Sensitive for all Directions2015

    • 著者名/発表者名
      Jun KAWARABAYASHI, Hiroaki SUGANO, Yuta FUWA, Tone TAKAHASHI, Hideki TOMITA, Tetsuo IGUCHI, Daiki MATSUI, Eiji TAKADA
    • 学会等名
      8th International Symposium on Radiation Safety and Detection Technology
    • 発表場所
      韓国、チェジュ
    • 年月日
      2015-07-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      高橋時音、河原林順、富田英生、井口哲夫、高田英治、松井大樹
    • 学会等名
      日本原子力学会 2014年秋の年会
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2014-09-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Performance Test of Stacked Scintillation Detector for Omnidirectional Gamma-ray Imaging2014

    • 著者名/発表者名
      高橋時音、河原林順、高田英治、松井大樹、富田英生、井口哲夫
    • 学会等名
      Symposium of Radiation Measurements and Applications 2014
    • 発表場所
      ミシガン大学
    • 年月日
      2014-06-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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