| 研究課題/領域番号 |
10305009
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 研究機関 | 早稲田大学 |
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研究代表者 |
菊池 順 早稲田大学, 理工学総合研究センター, 教授 (50063665)
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| 研究分担者 |
岡田 宏之 早稲田大学, 理工学総合研究センター, 助手 (20308258)
森 俊則 東京大学, 素粒子物理国際研究センター, 助教授 (90220011)
山本 幹男 放射線医学研究所, 室長兼研究職 (80166826)
高島 健 名古屋大学, 理学部, 助手 (10298193)
道家 忠義 早稲田大学, 理工学総合研究センター, 名誉教授 (60063369)
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| キーワード | 液体Xe放射線検出器 / PET / 液体希ガス放射線検出器 / ガンマー線検出器 / 低温用PMT |
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| 研究概要 |
液体Xeは、原子番号54、密度約3.0g/cm^3のシンチレータで、ほぼNaI(Tl)並みの発光効率を持ちしかも発光の減衰時間はそれよりも遥かに速く、2 nsecと22 nsecの2つの成分からなっている。この光は真空紫外光であるため、取り扱いが困難であるが、反射光を使用せず、直接光を複数のPMTで検出することによって,高エネルギー分解能が得られると推定された。複数のPMT出力の比較からガンマ線の検出位置を推定することも出来る。シミュレーションの結果によれば0.5MeVのガンマ線でも、条件によっては、その進行及び垂直両方向に対し数mm程度の位置分解能が得られることが分かった。そこで、我々は、液体Xeを検出媒体としたPETの可能性を考え、その基礎実験として一対の検出器を試作しPET開発に必要な実験データーを得ることとした。そこでまず、液体Xeの温度と圧力で稼動し、真空紫外光用の窓を持つ光電子増倍管(PMT)を開発試作した。それを用いてPMTとしての基礎的なテストを行ったところほぼ期待通りの性能が得られることが判明した。このPMTを複数個並べて、発光ダイオード・ガンマー線およびアルファー線を用いてゲインの調整を行いエネルギー分解能・検出位置精度などの測定を行い、その結果をシミュレーションと比較したところ良い結果が得られた。今後は先ず、2組の液体Xe検出部(有効体積10x10x10cm^3)を作り、これに夫々20本のPMTを取り付け、ポジトロンの消滅ガンマ線による性能テストを行う。すなわち,2組の検出器間の距離や角度、線源との相互位置の変化や光電子増倍管の使用数による位置分解能やエネルギー分解能の変化を調べること。時間分解能のテストなどである。
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