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エネルギー弁別を用いた連続処理型材質識別X線CTの研究

研究課題

研究課題/領域番号 18360167
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電子デバイス・電子機器
研究機関静岡大学

研究代表者

青木 徹  静岡大学, 電子工学研究所, 准教授 (10283350)

研究分担者 根尾 陽一郎  静岡大学, 電子工学研究所, 助教 (50312674)
三村 秀典  静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (90144055)
大橋 剛介  静岡大学, 工学部, 准教授 (80293603)
研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
15,930千円 (直接経費: 15,000千円、間接経費: 930千円)
2007年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2006年度: 11,900千円 (直接経費: 11,900千円)
キーワードX線CT / 材質識別 / 連続動作 / エネルギー弁別 / セキュリティー検査 / X線 / CT / 材料識別 / フォトンカウンティング / 連続処理 / アルゴリズム / 画像再構成
研究概要

エネルギー弁別をすることができ、かつ通常のX線管線源を用いることのできる、フォトンカウンティング型X線イメージングデバイス(本研究グループで以前に開発したデバイス)を用いて、1.材料識別、すなわち原子番号の分離をすることができ、2.バッチ処理でない連続処理型のX線CTを目指して研究を行った。
本研究では、既開発のイメージングデバイスを使用してX線CTシステム光学系を構築した。市販のマイクロフォーカスX線源を白色X線源として、イメージングデバイスは前述の既開発品を利用、XYZθ自動ステージとともに鉛製の大型放射線防御箱内に設置、導入したコンピュータと接続し測定系を構築した。この際、将来的な連続処理を目指し、導入したラインセンサーおよび画像検出器も同時に設置した。大まかには次の要素の研究を行った。
・エネルギー弁別型放射線イメージングデバイス
・X線CT光学系・システム
・測定計測制御
・信号処理・画像処理
それぞれの要素のブラッシュアップを図った。まず、シミュレーションにより原理的に材質識別が可能であることを実証し、できるだけ物理に忠実な測定のために散乱線除去のためのコリメーションを設け、測定条件の最適化を図った。
その結果、原子番号22までの範囲で、測定時間は掛かるモノの十分な精度を確保することが可能となった。
一方の、連続処理のために低ステップ測定による精度の向上を図った。今年度はセキュリティー検査目的に特化した形でステップ数減少に伴う画質劣化を補完により補うことで原理的確認を行った。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2007 2006 2005 その他

すべて 雑誌論文 (25件) (うち査読あり 12件) 学会発表 (3件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Application of CdTe photon-counting X-ray imager to material discriminated X-ray C2007

    • 著者名/発表者名
      T. Nakashima, H. Morii, Y. Neo, H. Mimura, T. Aoki
    • 雑誌名

      Proc. of SPIE 6706

      ページ: 6706-11

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrical characteristics of Shottky diodes based on semi-insulating CdTe single crystals2007

    • 著者名/発表者名
      L. A. Kosyachenko, O. L. Masiyanchuk, U. M. Skiyarchuk, E. V. Grushko, V. A. Gnatyuk, T. Aoki, Y. Hatanaka
    • 雑誌名

      J. of Appl. Phys. 101

      ページ: 13704-13704

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] CdTe X-ray sensing driven by electron beam from field emitters2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Neo, Y. Ikeda, T. Sakata, H. Morii, K. Shiozawa, T. Aoki, H. Mimura
    • 雑誌名

      J. Vac. Sci. Technol. B 25

      ページ: 643-645

    • NAID

      120001756788

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of CdTe photon-counting X-ray imager to material discriminated X-ray CT2007

    • 著者名/発表者名
      T. Nakashima, H. Morii, Y. Neo, H. Mimura, T. AOki
    • 雑誌名

      Prof. of SPIE 6706

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of CdTe photon-counting X-ray imager to material discriminated X-ray C2007

    • 著者名/発表者名
      T. Nakashima, H. Morii, Y. Nec, H. Mimura, T. Aoki
    • 雑誌名

      Proc. of SPIE 6706

      ページ: 6706-11

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Application of CdTe photon-counting X-ray imager to material discriminated X-ray CT2007

    • 著者名/発表者名
      T. Nakashima, H. Morii, Y. Neo, H. Mimura, T. Aoki
    • 雑誌名

      Prof. of SPIE 6706

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Electrical characteristics of Shottky diodes based on semi-insulating CdT e single crystals2007

    • 著者名/発表者名
      L.A.Kosyachenko, O.L.Masiyanc huk, U.M.Skiyarchuk, E.V.Grushko, V.A.Gnatyuk, T.Aoki, Y.Hatanaka
    • 雑誌名

      J.of Appl.Phys 101

      ページ: 13704-13704

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] CdTe X-ray sensing driven by electron beam from field emitters2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Neo, Y.Ikeda, T.Sakata, H.Morii, K.Shiozawa, T.Aoki, H.Mimura
    • 雑誌名

      J.Vac.Sci.Technol. B 25

      ページ: 643-645

    • NAID

      120001756788

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of CdTe photon-counting X-ray imager to material discriminated X-ray CT2007

    • 著者名/発表者名
      T.Nakashima, H.Morii, Y.Neo, H.Mimura, T.AOki
    • 雑誌名

      Prof.of SPIE 6706

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] CdTe X-ray sensing driven by electron beam from filed emitters2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Neo, Y.Ikeda, T.Sakata, H.Morii, K.Shiozawa, T.Aoki, H., Mimura
    • 雑誌名

      J. Vac. Sci. Technol. B 25(2)

      ページ: 643-645

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Electrical characteristics of Schottky diodes based on semi-insulating CdTe single crystals2007

    • 著者名/発表者名
      L.A.Kosyachenko, V.M.Sklyarchuk, O.L.Maslyanchuk, E.V.Grushko, V.A.Gnatyuk, T.Aoki, Y.Hatanaka
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys. 101

      ページ: 13704-13704

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Peculiarties of electrical characteristics of Schottky diodes based on CdTe with almost intrinsic conductivity2006

    • 著者名/発表者名
      L. A. Kosyachenko, V. M. Sklyarchuk, O. L. Maslyanchuk, E. V. Grushko, V. A. Gnatyuk, T. Aoki, Y. Hatanaka
    • 雑誌名

      Technical Physics Letters(Russian) 32

      ページ: 29-37

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Laser-induced shock wave stimulated doping of CdTe crystal2006

    • 著者名/発表者名
      V. A. Gnatyuk, T. Aoki, Y. Hatanaka
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett. 88

      ページ: 242111-242111

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Deect ormation in CdTe during laser-induced doping and application to the manufacturing nuclear radiation detectors2006

    • 著者名/発表者名
      V. A. Gnatyuk, T. Aoki, Y. Hatanaka, O. I. Vlasenko
    • 雑誌名

      Phys. Stat. Sol. C 3

      ページ: 1221-1224

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] エネルギー弁別型フォトンカウンティング放射線ラインセンサ(X線カラースキャナ)2006

    • 著者名/発表者名
      富田康弘、白柳雄二、松井信二郎、三沢正樹、高橋浩之、青木徹、畑中義式
    • 雑誌名

      放射線 32

      ページ: 39-47

    • NAID

      10017263944

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two-dimensional CdTe photon counting imager for hard X-ray2006

    • 著者名/発表者名
      T. Aoki, H. Morii, G. Ohashi, Y. Tomia, Y. Hatanaka
    • 雑誌名

      Proc. of SPIE 6319

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Peculiarties of electrical characteristics of Schottky diodes based on CdTe with almost intrinsic conductivity2006

    • 著者名/発表者名
      L.A. Kosyachenko, V.M. Sklyarchuk, O.L. Maslyanchuk, E.V. Grushko, V.A. Gnatyuk, T. Aoki, Y. Hatanaka
    • 雑誌名

      Technical Physics Letters (Russian) 32

      ページ: 29-37

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Laser-induced shock wave stimulated doping of CdTe crystal2006

    • 著者名/発表者名
      V.A. Gnatyuk, T. Aoki, Y. Hatanaka
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett 88

      ページ: 242111-242111

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] O. I. Vlasenko Deect ormation in CdTe during laser-induced doping and application to the manufacturing nuclear radiation detectors2006

    • 著者名/発表者名
      V.A. Gnatyuk, T. Aoki, Y. Hatanaka
    • 雑誌名

      Phys. Stat. Sol. C 3

      ページ: 1221-1224

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] エネルギー弁別型フォトンカウンティング放射線ラインセンサ(X線カラースキャナ)2006

    • 著者名/発表者名
      富田, 康弘、白柳, 雄二、松井, 信二郎、三沢, 正樹、高橋, 浩之、青木, 徹、畑中, 義式
    • 雑誌名

      放射線 32

      ページ: 39-47

    • NAID

      10017263944

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Peculiarities of electrical characteristics of Schottky diodes based on CdTe with almost intrinsic conductivity2006

    • 著者名/発表者名
      L.A.Kosyachenko, V.M.Sklyarchuk, O.L.Maslyanchuk, E.V.Grushko, V.タ.Gnatyuk, T.Aoki, Y.Hatanaka
    • 雑誌名

      Technical Physics Letters 32

      ページ: 29-37

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Laser-induced shock wave stimulated doping of CdTe crystal2006

    • 著者名/発表者名
      V.A.Gnatyuk, T.Aoki, Y.Hatanaka
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett 89

      ページ: 9194-9194

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Two-dimensional CdTe photon counting imager for hard X-ray2006

    • 著者名/発表者名
      T.Aoki, H.Morii, G.Ohashi
    • 雑誌名

      Proc of SPIE 6319

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Field emitter type CdTe radiation detector for X-ray imager2006

    • 著者名/発表者名
      T.Sakata, Y.Ikeda, K.Shiozawa, Y.Neo, H.Morii, T.Aoki, H.Mimura
    • 雑誌名

      Proc. of SPIE 6319

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] O.I. Vlasenko Metal-semiconductor interfaces in CdTe crystals and modification of their properties by laserpulses2005

    • 著者名/発表者名
      V.A. Gnatyuk, T. Aoki, Y. Hatanaka
    • 雑誌名

      Appl. Surf. Sci 249

      ページ: 7267-7270

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] X-ray, gamma-ray detector/imager by CdTe semiconductor and its applications2007

    • 著者名/発表者名
      T. Aoki, H. Mimura
    • 学会等名
      8th Int. Conf. Corelation Optics 2007
    • 発表場所
      Chernivtsi, Ukraina
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] フォトンカウンティングX線イメージング2007

    • 著者名/発表者名
      青木徹、中島拓也、森井久史、根尾陽一郎、三村秀典
    • 学会等名
      多元機能材料研究会
    • 発表場所
      浜松市
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] X-ray,gamma-ray detector/imager by CdTe semiconductor and its applications2007

    • 著者名/発表者名
      T.Aoki., H.Mimura
    • 学会等名
      8th Int.Conf.Corelation Optics 2007
    • 発表場所
      Chernivtsi,Ukraina
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [備考] 「研究成果報告書概要(和文)」より

    • URL

      http://www.rie.shizuoka.ac.jp

    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [備考]

    • URL

      http://www.rie.shizuoka.ac.jp

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

URL: 

公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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