| 研究課題/領域番号 |
19H03594
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
石川 正純 北海道大学, 保健科学研究院, 教授 (80314772)
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| 研究分担者 |
小川原 亮 京都大学, 化学研究所, 助教 (00807729)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | SOF検出器 / PQD法 / DOI-PET / BNCT / 中性子計測 |
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| 研究実績の概要 |
加速器BNCTでは、熱外中性子を主たる成分として照射することから、熱外中性子照射量をモニタできる検出器の開発が望まれている。そこで本研究では、熱中性子照射量をリアルタイムで測定可能なSOF検出器を改良し、異なる中性子増感物質を含むシンチレータを組み合わせることにより、熱中性子量、熱外中性子量、ガンマ線量を同時に評価することが可能な新たなSOF検出器を開発する。これまでに、マルチコア型SOF検出器の中性子増感物質として選定された化合物を用いたプローブを作成し、実測による評価を行った。これまでの検討において、粒径が信号の大きさに寄与していることが分かっていたため、中性子増感物質の粒径を200nmまで微細化したプローブを作成したが、期待した信号量（発光量）が得られなかった。また、本研究で開発するマルチコア型SOF検出器のプローブ先端に正確にシンチレータを配置されていることを確認するためのマイクロフォーカスCT装置の製作として、マイクロフォーカスX線源および高精細フラットパネルディテクタを購入し、高精細X線透視画像を取得できるところまで開発を進めた。
一方、本研究で開発する腕部装着型PET装置のためのDOI検出器開発では、最低32チャンネルの高速信号処理回路が必要となることから、高速多チャンネル計測システムの検討を行ってきた。これまでに16チャンネル分の汎用高速計測ボードによる測定システムを完成させ、実測による評価のための準備を進めている。また、平行して、専用ASIC回路を用いた多チャンネル計測システムの開発にも着手し、基板設計までを完了した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
まず、コロナウィルス感染症拡大の影響により、予定していた実験が複数回にわたり中止せざるを得なかったため、解析に必要なデータを取得することができなかった。これまでの検討において、中性子増感物質の核反応による発光量が弱く、信号を検出できないおそれがあることから、PQD（Peak to charge discrimination）法を用いて対象となる反応のみを抽出する方法についても検討を開始した。
本研究で開発するマルチコア型SOF検出器のプローブ先端に正確にシンチレータを配置されていることを確認するためのマイクロフォーカスCT装置の製作として、マイクロフォーカスX線源および高精細フラットパネルディテクタを購入し、高精細X線透視画像を取得できることを確認した。多方向から撮影を行うためには、任意のタイミングでのX線曝射及び画像取得が必要となることから、専用のコントローラを開発した。
一方、本研究で開発する腕部装着型PET装置のためのDOI検出器開発では、これまでに16チャンネル分の汎用高速計測ボードによる測定システムを完成させた。また、平行して、専用ASIC回路を用いた多チャンネル計測システムの開発にも着手し、基板設計までは終了している。
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| 今後の研究の推進方策 |
これまでの検討において、マルチコア型SOF検出器の中性子増感物質として選定された化合物を用いたプローブを作成し、実測による評価を行った。これまでの検討において、粒径が信号の大きさに寄与していることが分かっていたため、中性子増感物質の粒径を200nmまで微細化したプローブを作成したが、期待した信号量（発光量）が得られなかった。この原因として、使用した中性子増感物質が透明ではないため、多量に混入できなかったことから、反応確率が低く、有効な検出が行えなかった可能性があると考えている。そこで、選定した各種で透明な物質を新たに探索し、プローブを作成した上で再度実測による評価を行う。
また、本研究で開発するマルチコア型SOF検出器のプローブ先端に正確にシンチレータを配置されていることを確認するためのマイクロフォーカスCT装置の製作として、マイクロフォーカスX線源および高精細フラットパネルディテクタを購入し、高精細X線透視画像を取得できるところまで開発を進めたので、高精度回転ステージを追加し、多方向から撮影を行うことでマイクロフォーカスCT装置として完成させることを目指す。
一方、本研究で開発する腕部装着型PET装置のためのDOI検出器開発では、最低32チャンネルの高速信号処理回路が必要となることから、高速多チャンネル計測システムの検討を行ってきた。これまでに16チャンネル分の汎用高速計測ボードによる測定システムを完成させ、実測による評価のための準備を進めている。また、平行して、専用ASIC回路を用いた多チャンネル計測システムの開発にも着手し、基板設計までは終了しているので、製作した基板に部品を実装し、実測による評価を行う。
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