廃炉措置における二光子放出型核種の動的放射線イメージングシステムの開発

退役期间双光子发射核素动态辐射成像系统的研制

• 批准号: 16J09909
• 负责人: 吉原 有里
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J09909/
• 关键词: 廃止措置; 福島第一原子力発電所; ガンマ線イメージング; コンプトンカメラ; 二光子同時放出核種; 動的放射線イメージング法; 二光子同時計測ガンマ線イメージング法; 電子トラッキングコンプトンカメラ

三年目にあたる本年度は、これまでの研究過程で得られた要素技術を組み合わせて、二光子放出核種のための放射線イメージングシステムを構築し、現場に導入することを目標とした。 二年目の研究過程で生じた温度補償の必要性、エネルギー分解能の改善、再構成手法の高度化が課題に対して、温度補償については実装した温度保証回路のパラメータを最適化し、環境温度に対する測定データの安定化を達成することができた。画像再構成についてはソフトウエア部分での検討を重ねた結果、移動体へ乗せた状態でのFBPやMLEMは移動方法などに依存するため実装せず、代わりにコンプトンコーンへの重みのかけ方を工夫することにより、より広い測定場面において良好な再構成画像が得られるようになった。また、再構成の描写タイミングを変更することで、7 kcpsの線量率環境下において再構成画像のリアルタイム表示における再構成処理による遅延寄与を0.1秒程度に抑えることができ、ソフトウェアの大幅な改善を図ることができた。現場への導入については、共同研究などの関係上、本年度内での実現が難しかったため、現場でのデータをもとにした検出器の再検討を行うことはできなかった。しかし共同研究先との議論を通じて、検出器上の課題や検出器の応用方法について検討することができ、将来的に機会さえあれば現場への導入が可能である段階まで持っていくことができたと考える。また、予定していた通り、本年度は二年目の研究成果の投稿・採択が決まり、かつ開発したシステムに関する性能評価結果に関して国際学会で発表を行い、研究成果についても情報発信することができた。

今年是第三年，目标是结合迄今为止研究过程中获得的基本技术，构建双光子发射核素的辐射成像系统，并将其引入该领域。 温度补偿的必要性、能量分辨率的提高以及重建方法的进步是第二年研究中出现的问题，我们优化了所实施的温度保证电路的参数，并且能够实现稳定。测量数据。在软件部分对图像重建进行了反复研究后，我们决定不在安装在移动物体上时实现 FBP 或 MLEM，因为这取决于移动方法等，而是决定对康普顿锥施加权重通过改进，可以在更广泛的测量情况下获得良好的重建图像。此外，通过改变重建的描绘定时，在7kcps的剂量率环境下实时显示重建图像时，可以将重建处理造成的延迟的影响抑制在0.1秒左右，从而显着改善了软件我能够弄清楚。关于将探测器引入现场，由于联合研究等原因，在本财年内难以实施，因此无法根据现场数据重新考虑探测器。但是，通过与联合研究伙伴的讨论，我们能够考虑探测器的问题以及如何应用探测器，如果将来有机会，我们将能够将其带到可能的阶段我认为将其引入该领域。另外，按照计划，今年第二年的研究结果已提交并接受，开发系统的性能评估结果在国际学术会议上公布，我们也能够传播有关该研究的信息结果。 。

项目成果

Evaluation of double photon coincidence Compton imaging method with GEANT4 simulation

利用GEANT4模拟评估双光子符合康普顿成像方法

• DOI: 10.1016/j.nima.2017.05.039
• 发表时间: 2017
• 期刊: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment
• 作者: Yoshihara;Y.;Shimazoe;K.;Mizumachi;Y.;& Takahashi;H.
• 通讯作者: H.

iWorid 2017

iWorid 2017

• 发表时间: 2017

Precise 3-D localization of double-photon emission nuclisdes using advanced Compton imaging method towards double photon emission CT (DPECT)

使用先进的双光子发射 CT (DPECT) 康普顿成像方法对双光子发射核素进行精确 3D 定位

• 发表时间: 2017
• 作者: Yuri Yoshihara;Kenji Shimazoe;Yuki Mizumachi;Hiroyuki Takahashi
• 通讯作者: Hiroyuki Takahashi

Development of electron-tracking Compton imaging system with 30-μm SOI pixel sensor

开发具有 30 μm SOI 像素传感器的电子跟踪康普顿成像系统

• 发表时间: 2017
• 期刊: Journal of Instrumentation
• 影响因子: 1.3
• 作者: Yoshihara;Y.;K. Shimazoe;Y. Mizumachi;H. Takahashi;K. Kamada;A. Takeda;T. Tsuru;and Y. Arai.
• 通讯作者: and Y. Arai.

Portable Compton Imaging System with Ce:GAGG Crystals and Dynamic Time-over-Threshold Method

采用 Ce:GAGG 晶体和动态超阈值方法的便携式康普顿成像系统

• 发表时间: 2019
• 作者: Yuri Yoshihara;Naoki Nakada;Yuki Mizumachi;Mizuki Uenomachi;Kenji Shimazoe;and Hiroyuki Takahashi
• 通讯作者: and Hiroyuki Takahashi