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2014 年度 実績報告書

有機シンチレータと一体化した生体等価なピクセル型放射線イメージング検出器の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26289366
研究機関富山高等専門学校

研究代表者

高田 英治  富山高等専門学校, 電気制御システム工学科, 教授 (00270885)

研究分担者 高橋 浩之  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (70216753)
岡田 裕之  富山大学, 大学院理工学研究部(工学), 教授 (80233344)
河原林 順  名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (80283414)
飯本 武志  東京大学, 環境安全本部, 准教授 (80302678)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワード放射線 / 有機ホトダイオード / シンチレータ / X線 / 分布 / インクジェット
研究実績の概要

シンチレータ上に製作した複数素子の有機フォトダイオード(有機PD)による放射線分布測定可能性を評価した。20mm×20mm×厚さ1mmのプラスチックシンチレータ上に、スパッタリングによってIZO電極パターンを製作した後、有機半導体層をスピンコート法によって製膜した。その上から真空蒸着によってAl電極パターンを作成し、5個の有感部を持つ素子を製作した。素子有感部は幅2mm×長さ4mm×5個(素子間隔:1mm)とした。本素子に対してコリメーとしたX線を照射し、各電極からの電流を測定した。その結果、発生する電流がX線入射位置によって変化し、分布測定の可能性が示された。一方、今回の素子では最も外側の2つの素子からの電流が他の素子よりも大きく測定された。この現象についてモンテカルロ法による光子追跡プログラム(自作)も併用して検討し、シンチレータの端面での光子の反射によるものであるとの結論を得た。これらの結果より、有機PDはシンチレータ内での光子の発生・移動をよく測定できていることが分かった。
また、さらに詳細なピクセル化検出器の製作に必要なインクジェットプリンタ装置を導入し、その立ち上げを行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

ピクセル化による放射線分布測定可能性について、スピンコート法によって評価し、可能性を実証した。また、インクジェット法の導入も終了し、調整を進めている段階である。

今後の研究の推進方策

導入したインクジェット装置の調整を進め、実際に素子の製作と特性評価を行う予定である。これまでは厚さ1mm等の薄いプラスチックシンチレータ上への製作にとどまっていたが、今後はブロック状の検出器上への製作も試みる。また読み出し回路について検討を行い、多数の素子からの信号を一度に測定可能なシステムを構築する。

次年度使用額が生じた理由

昨年度(平成27年1月)にインクジェット装置を導入し、今後、各種形状のシンチレータ上に素子製作を行う予定であるが、インクジェット装置の特性を十分に把握した上で適したシンチレータを発注しようと考え、購入を先送りした。そのため次年度使用額が発生した。

次年度使用額の使用計画

平成27年度からシンチレータの発注を開始し、インクジェット装置による素子製作への適性を見ながらシンチレータを選択・購入していく予定である。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Response of organic photodiode fabricated directly on plastic scintillator to X-rays2014

    • 著者名/発表者名
      Eiji Takada, Kazuo Fujii, Hideyuki Imai, Hiroyuki Okada, Yoshihito Namito and Takashi Nakamura
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Science and Technology

      巻: 52 ページ: 104-108

    • DOI

      10.1080/00223131.2014.933135

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Fundamental Study on Applying Organic Photodiodes Fabricated on Plastic Scintillator to X-Ray Distribution Measurement2014

    • 著者名/発表者名
      Eiji Takada, Kazuo Fujii, Hideyuki Imai, Yoshihito Namito, Takashi Nakamura and Hiroyuki Okada
    • 学会等名
      IEEE Nuclear Science Symposium/Medical Imaging Conference
    • 発表場所
      Washington State Convention Center, Washington State Convention Center, Seattle (USA)
    • 年月日
      2014-11-08 – 2014-11-15
  • [学会発表] Real-Time Monitoring System of Skin Dose Distribution in Interventional Radiology Using Organic Photo Diodes Combined to Plastic Scintillator2014

    • 著者名/発表者名
      Fumihiko Nishikido, Eiji Takada, Takashi Moritake3, Taiga Yamaya
    • 学会等名
      IEEE Nuclear Science Symposium/Medical Imaging Conference
    • 発表場所
      Washington State Convention Center, Washington State Convention Center, Seattle (USA)
    • 年月日
      2014-11-08 – 2014-11-15

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公開日: 2016-06-01  

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