Application of a Ge semi-conductor detector to whole-body counter

ゲルマニウム半導体検出器を用いた全身カウンタの検討

木名瀬 栄   ; 野口 宏; 中村 尚司*

Kinase, Sakae; Noguchi, Hiroshi; Nakamura, Takashi*

近年、ゲルマニウム半導体検出器を用いた全身カウンタが構築されている。従来のNaI(Tl) シンチレーション検出器を用いた全身カウンタに較べ、高エネルギー分解能により体内混合核種の解析が容易になる。しかし、多様な人体全身に分布する核種に対し、小さな結晶のゲルマニウム半導体検出器を用いた全身カウンタでは測定視野が不十分になるため、検出器の個数や配置が重要になる。こうした状況を踏まえ、ゲルマニウム半導体検出器を用いた全身カウンタの最適設計を検討するため、ゲルマニウム半導体検出器の基礎的データであるピーク効率について計算シミュレーション及び実測を行い、計算によるピーク効率算出法の検証を行った。その結果、微小線源に関する光子エネルギーとピーク効率の関係 (ピーク効率曲線)ばかりでなく、ファントムのような体積線源に対するピーク効率についても、計算によって評価可能であることが明らかになった。したがって、ゲルマニウム半導体検出器を用いた全身カウンタを設計するうえで、本計算法の利用は非常に有効であるといえる。

To calibrate a whole-body counter, it is necessary to find a determination method for peak efficiencies of detectors that the whole-body counter has. For the purpose, peak efficiencies of a Ge semi-conductor detector for point sources and volume sources were evaluated in the photon energy range of 60-1,836 keV by Monte Carlo simulation and experiment. It was found that the calculated peak efficiency curves as a function of energy without modeling the actual sensitive region of the detector are similar in shape to those measured. The calculated peak efficiencies of the detector that has an apparent dead layer (1mm) were also found to agree with the experimental values. Consequently, the simulation method for peak efficiencies was validated. In addition, an optimum design for a whole-body counter with Ge semi-conductor detectors was examined by simulation. This simulation enables to provide a method to determine an optimum arrangement of detectors in a whole-body counter offering a uniform response to various Cs-137 distributions in a human body.