高速時間検出器を用いたTOF-PET用検出器開発

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16K15345
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 医学物理学・放射線技術学
• 研究機関: 新潟大学
• 研究代表者: 大坪 隆 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (70262425)
• 研究協力者: 宮田 恵理 ; 神田 直人 ; 野口 法秀
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: チェレンコフ光検出器 / 高時間分解能 / TOF-PET

研究成果の概要

次世代PETの候補であるTOF-PETは従来に比べ詳細な画像診断を可能とするものであるが、このためには時間分解能に優れた光子検出器が必要である。我々の研究室ではこれまで重イオンビーム用高時間分解能検出器として高屈折ガラスチェレンコフ光検出器を開発してきた。これは最高時間分解能5psを持つ。本研究ではこの検出器の光子検出器としての特性を調べた。重イオンビームと比較すると光子検出では発生チェレンコフ光の光子数が少ないことに起因すると思われる時間分解の悪化が見られた。今後も検出器形状の検討など光子検出器としての可能性を追求する予定である。

自由記述の分野

原子核実験

研究成果の学術的意義や社会的意義

TOF-PET装置に必須な高時間分解光子検出器には様々な検出器が提案開発されている。チェレンコフ光検出器はその原理から高い時間分解能が期待されている一方、シンチレーション光検出器に対し生成光子数が極めて少ない。重イオンビームで実績のある高屈折率ガラスチェレンコフ光検出器での光子検出特性の研究から、重イオンビームに対し時間分解能がかなり落ちることが分かった。チェレンコフ光検出では発生光子数の改善や検出器形状検討による時間分解能向上の検討が必要と考えられる。