医用Si/CdTeコンプトンカメラの空間分解能の評価

Study of spatial resolution of multi-head Si/CdTe Compton camera for medical application

山口 充孝; 河地 有木; 渡邉 茂樹; 佐藤 隆博; 荒川 和夫; 小嶋 拓治; 神谷 富裕; 渡辺 伸*; 武田 伸一郎*; 小高 裕和*; 石川 真之介*; 青野 博之*; 高橋 忠幸*; 島田 博文*; 吉田 由香里*; 鈴木 義行*; 櫻井 英幸*; 中野 隆史*

Yamaguchi, Mitsutaka; Kawachi, Naoki; Watanabe, Shigeki; Sato, Takahiro; Arakawa, Kazuo; Kojima, Takuji; Kamiya, Tomihiro; Watanabe, Shin*; Takeda, Shinichiro*; Odaka, Hirokazu*; Ishikawa, Shinnosuke*; Aono, Hiroyuki*; Takahashi, Tadayuki*; Shimada, Hirofumi*; Yoshida, Yukari*; Suzuki, Yoshiyuki*; Sakurai, Hideyuki*; Nakano, Takashi*

宇宙線観測用に開発されたSi/CdTe半導体コンプトンカメラを重粒子線治療に応用するための技術開発を進めている。シリコン(Si)はコンプトン散乱断面積が比較的大きく、テルル化カドミウム(CdTe)は吸収断面積が大きいほか、半導体の中でも特に密度が高いため、コンプトンカメラとして高い検出効率を実現するための理想的な組合せである。エネルギー分解能が高い半導体検出器を用い、信号処理に低ノイズ電子回路を使用することで、高い位置分解能で複数の核種からの線を同時にイメージングすることができるコンパクトなカメラとなる。今回JAXA/ISASにおいて製作されたSi/CdTeコンプトンカメラの試作機を用い、医学・生物学用に必要な撮像能力についての評価を行った。医学・生物学用途で求められる三次元イメージを取得する能力を評価するため、モンテカルロシミュレーションにより、奥行方向の空間分解能を求め、実際の撮像結果との比較を行った。さらに、マルチヘッド化により空間分解能が改善することをシミュレーションによって再現し、それと実データとを比較した結果についても報告する。

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