2014 Fiscal Year Annual Research Report
シンチレータを用いた全方位・高感度ガンマ線ダイナミックイメージング法の開発
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14J10826
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
髙橋 時音 名古屋大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2014-04-25 – 2017-03-31
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| Keywords | 全方向イメージング / モデル計算 / 原子力災害 / 国際会議 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
短時間で広範囲にわたって放射性物質分布を取得するために、高効率、広視野、可搬性を持ったスタックシンチレータ型全方向ガンマ線イメージャを提案している。
本検出器では、2つのシンチレータロッドが発光した事象のみを取り扱いコンプトンイメージングにより線源方向の推定を行うが、2つの点が散乱点と吸収点のどちらであるか区別ができず、全方向にイメージングを行う際に問題となる。そこで、2つの可能性について同等に取扱い2つのコンプトンコーンを逆投影する方法と、発光点の検出器中心からの距離またはエネルギーにより散乱点・吸収点を区別する方法をモデル計算により検討し比較した。137Cs線源の方向推定では、どちらの場合についても線源方向が正確に推定されたが、散乱点・吸収点の区別を行った場合の方が良い角度分解能が得られた。131I線源(365 keV)の場合については、2つのコーンを用いた画像では線源方向と正反対の方向に疑似ピークが現れたが、同様の方法で散乱点・吸収点の区別を行った場合ではピークは現れなかった。したがって、コンプトンイメージングを行う際に、相互作用点でのエネルギー付与量の小さい方を散乱点、大きい方を吸収点として判断しイメージングを行うことにより、角度分解能を向上できる見込みを得た。さらに、本イメージャに用いるシンチレータロッドからのシンチレーション光を端面と側面にて読み出すことで、相反するエネルギー分解能と位置分解能を同時に改善可能であることを実証した。以上により、原子力災害において問題となる代表的な2つの核種について、その分布を取得することが可能となる見込みを得た。
また、研究成果をまとめ国際会議SORMA2014で研究発表を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
開発していたイメージングアルゴリズムでは、500keV以上の高いエネルギーを持つガンマ線のみがイメージング可能となっていたが、今回のアルゴリズムの改変によりそれよりも低エネルギーの範囲にまで適用を広げることができ、将来的にダーティボムなどで使用されることが想定される核種などへ用いることが出来る見込みが得られたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
3つ以上の発光点を伴う事象を用いたイメージング方法を検討し、効率の改善を図る。同時に、これまで用いているイベントの内でさらに条件を限定して選択することにより、方向推定の角度分解能を向上を目指す。
各方向で位置分解能の異なる多ピクセル型CdTe検出器を用いた実験を行い、その結果を用いてシンチレータロッド長軸方向の位置分解能を最適化する指標とする。
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