分解能0.1mmの大面積γ線位置測定器の開発

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16H03969
• 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: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 河合 秀幸 千葉大学, 大学院理学研究院, 准教授 (60214590)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: γ線測定器 / 荷電粒子位置測定器 / 生体内透視 / 低い被曝線量 / 金属容器内透視 / 土砂災害埋没者探索

研究成果の概要

薄い板状無機シンチレーターと波長変換ファイバーと微小受光素子SiPMを用いて、標準的な荷電粒子位置検出器であるDrift Chamberよりも高位置分解能（0.3mm→0.1mm以下）・低価格（約半額）・コンパクト（厚さ50cm→1mm）な測定器を開発した。そしてこの測定器を数十層重ねればγ線が電子陽電子対に反応した位置が測定できるようになり、従来測定法では分解能10mm程度であった高エネルギーγ線入射位置を0.1mm以下の分解能で測定できるようになった。

自由記述の分野

素粒子実験

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では従来の荷電粒子測定器と比べて高い位置分解能・低価格・薄い測定器を開発した。そしてそれを数十層重ねると高エネルギーγ線の入射位置が、従来の精度10mmに対して0.1mm以下という画期的な精度で測定可能となる。さらにこの測定器は、がん診断などのPET測定器の実質的な精度を1/10程度に改善する、加速器がん治療における体内被曝位置が直接測定でき患者一人当たりの治療室占有時間を1/10に短縮できる、被曝線量が極めて高いX線CTと同程度の生体内透視能力があり被曝量が1/100となるγ線CTが実現できる。γ線CTは金属容器内の透視や土砂災害埋没者の探索も可能である。