Development of reflection-mode computed tomography using THz-SS-OCT

THz波を用いた断層イメージング法の1つとして提案されているTHz-CT (computed tomography) は，X線CTと同じように透過波を測定する透過型CTである．透過型THz-CTでは，検出器をサンプルを挟んで光源と反対側に設置するため，全体の光学系が大型になる．これに対し，サンプルで反射波を測定する反射型THz-CTであれば，サンプル下流側のスペースが必要ないため小型化が可能である．反射波取得のためにOCT (optical coherence tomography) を利用することで比較的小型な反射型THz-CTを実現する．本年度は，反射型CTを実現するための検出系であるSS-OCT (swept-source OCT) を構築した．光学系を構築し，サンプルの位置にミラーを設置し，干渉信号が発生することを確認した．次に，光学系の精度を確認するためにビームプロファイルを測定し，横分解能を評価した．さらに，サンプル位置に物理ファントムを測定し，深さ分解能の評価をした．ビームプロファイルの測定とファントムを用いたSS-OCT撮影実験により，深さ分解能はおよそ理論値通りの 3 mmを実現できたが，横分解能が CT撮影にはいまだ不十分であることが確認できた．横分解能の向上には，サンプルステージ前に新たにレンズを設置し，サンプルに入射するビーム径を小さくする必要がある．また，光軸のずれが見られたため，光学系の調整が必要である．今後は，新たにレンズを設置し，光軸のずれを調整するなど，光学系の改良を課題として研究を進める予定である．

THz波を用いた断層イメージング法の1つとして提案されているTHz-CT (computed tomography) は，X線CTと同じように透過波を測定する透過型CTである．透過型THz-CTでは，検出器をサンプルを挟んで光源と反対側に設置するため，全体の光学系が大型になる．これに対し，サンプルで反射波を測定する反射型THz-CTであれば，サンプル下流側のスペースが必要ないため小型化が可能である．反射波取得のためにOCT (optical coherence tomography) を利用することで比較的小型な反射型THz-CTを実現する．本年度は，反射型CTを実現するための検出系であるSS-OCT (swept-source OCT) を構築した．光学系を構築し，サンプルの位置にミラーを設置し，干渉信号が発生することを確認した．次に，光学系の精度を確認するためにビームプロファイルを測定し，横分解能を評価した．さらに，サンプル位置に物理ファントムを測定し，深さ分解能の評価をした．ビームプロファイルの測定とファントムを用いたSS-OCT撮影実験により，深さ分解能はおよそ理論値通りの 3 mmを実現できたが，横分解能が CT撮影にはいまだ不十分であることが確認できた．横分解能の向上には，サンプルステージ前に新たにレンズを設置し，サンプルに入射するビーム径を小さくする必要がある．また，光軸のずれが見られたため，光学系の調整が必要である．今後は，新たにレンズを設置し，光軸のずれを調整するなど，光学系の改良を課題として研究を進める予定である．