超高分解能サブミリSPECTを実現する重元素半導体検出器の開発

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20K20211
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分90130:医用システム関連
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 野上 光博 東北大学, 工学研究科, 助手 (10847304)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 放射線計測 / SPECT / 重元素半導体検出器 / 臭化タリウム(TlBr) / 超高分解能サブミリSPECT

研究成果の概要

TlBrピクセル型半導体検出器の固有分解能向上のための信号処理技術開発を行った。開発した信号処理技術の評価を1つのアノードピクセル電極とそれを囲むガード電極およびカソード電極を有するTlBrピクセル半導体検出器を用いて行った。ガード電極とアノード電極の信号波高値比を用いることにより、ピクセル電極サイズ以上の相互作用位置の決定を行えることを実証した。また、カソード電極とアノード電極の信号波高値比から検出器内の深さ方向の相互作用位置の決定を行った。カソード近傍かつアノードピクセルの中心領域で相互作用したイベントのみを取り出すことにより、検出器のエネルギー分解能が向上することを実証した。

自由記述の分野

放射線計測学

研究成果の学術的意義や社会的意義

SPECTは臓器の機能検査に用いられる装置であり、比較的半減期の長い放射性薬剤を用いるため、大型施設が不要である。しかしながら、空間分解能が1 cm程度と低いことが最大の欠点となっている。SPECTの空間分解能を向上させるためには、高い固有分解能を有するガンマ線検出器が必須である。本研究では、ガンマ線を高効率に計測可能なTlBrピクセル半導体検出器において、各電極からの信号の波高値比を用いることにより固有分解能が向上することを実証した。本研究の成果は、SPECTの空間分解能の改善につながるものである。