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高感度全身PETのための検出器開発

高灵敏度全身PET探测器开发

基本信息

批准号：
18700449
负责人：
稲玉直子
金额：
$ 2.05万
依托单位：
National Institute of Radiological Sciences
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、安価なBGOシンチレータに、従来検出器で起きていた感度向上に伴う分解能の劣化を改善する新技術である3次元放射線位置検出(depth-of-interaction:DOI)技術をあてはめたBGO-DOI検出器を開発することを目的とした。そして前年度、BGO結晶配列内の反射材構造を工夫することで、γ線を検出した結晶の識別が深さ方向4層分まで可能であること、つまり4層分のDOI検出ができることを確認した。本年度は受光素子に注目し、安価な単一、または数チャンネルの光電子増倍管(PMT)を用いたDOI検出器の開発を試みた。安価なPMTは一般的に信号のサンプリング間隔が大きく、少ないサンプリングで多くの結晶識別を行うことになる。4つのPMTを2×2に配列し出力の重心演算で発光位置を特定するという方法で、PMTのサンプリング間隔より小さな結晶の識別を行うことができる。例えばPMT2×2配列で5×5配列の結晶識別ができる。しかし、結晶配列の中央部分は4つのPMTに光が分配されやすいのに対し、端の方では真下のPMT以外の3つのPMTへ光を届かせるような工夫をしないと重心演算の結果が似たものとなり結晶応答が重なって結晶識別ができなくなる。通常、結晶配列とPMT間にアクリルなどの透明なライトガイドを挟むことで光の広がりをつくるが、ライトガイドが厚いと光は広がるが光量の減衰が激しくなってエネルギー分解能が悪くなり、薄いと広がりが不足して結晶識別能が改善しない。そのような背景の中、ライトガイドを使用せず光学反射材のみで光の経路を制御することによって結晶識別能を改善する方法を考案し、実験で確認した。前年度の研究計画の一つであったPETについての調査の結果、最近ではBGO結晶より性能の良いLGSO結晶の価格がかなり安くなってきていることが分かったため、実験ではLGSOを用いた。

This study aims to develop a new technology for improving the degradation of decomposition energy of BGO-DOI detectors, such as depth-of-interaction (DOI). In the past year, the reflective material structure in the BGO crystal array was detected by gamma ray and the crystal was identified by 4 layers in the deep direction. This year, the development of photoelectron multiplier tubes (PMTs) with photodetectors, photodetectors and photodetectors was tested. Security PMT is a general signal separation interval, a small separation interval, and a large number of crystal identification. 4. PMT 2×2 arrangement, calculation of gravity center, determination of light emission position, PMT separation interval, identification of small crystals, etc. For example, PMT2×2 arrangement is 5×5 arrangement and crystal identification is. The center part of the crystal array is divided into four parts: the center part is divided into three parts: the center part is divided into four parts: the center part In general, the crystal arrangement and PMT are different from each other in terms of transparency and light. The crystal arrangement and PMT are different from each other in terms of thickness and light. The amount of light is reduced. The crystal arrangement and PMT are different from each other in terms of decomposition energy. The crystal arrangement and PMT are different from each other in terms of thickness and light. The method of improving the crystal recognition ability by using the optical reflection material in the background and the optical path is investigated and confirmed. The results of the previous year's research plan and the recent investigation of BGO crystals with good properties of LGSO crystals are as follows: