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Applications and imaging techniques of a Si/CdTe Compton $$gamma$$-ray camera

Si/CdTeコンプトン$$gamma$$線カメラの画像化技術とその応用

武田 伸一郎*; 一戸 悠人*; 萩野 浩一*; 小高 裕和*; 湯浅 孝行*; 石川 真之介*; 福山 太郎*; 齋藤 新也*; 佐藤 有*; 佐藤 悟朗*; 渡辺 伸*; 国分 紀秀*; 高橋 忠幸*; 山口 充孝; 田島 宏康*; 田中 孝明*; 中澤 知洋*; 深澤 泰司*; 中野 隆史*

Takeda, Shinichiro*; Ichinohe, Yuto*; Hagino, Koichi*; Odaka, Hirokazu*; Yuasa, Takayuki*; Ishikawa, Shinnosuke*; Fukuyama, Taro*; Saito, Shinya*; Sato, Tamotsu*; Sato, Goro*; Watanabe, Shin*; Kokubun, Motohide*; Takahashi, Tadayuki*; Yamaguchi, Mitsutaka; Tajima, Hiroyasu*; Tanaka, Takaaki*; Nakazawa, Kazuhiro*; Fukazawa, Yasushi*; Nakano, Takashi*

ASTRO-Hミッションのために開発されたSi/CdTe半導体両面ストリップ検出器(DSD)を利用したコンプトンカメラを用い、放射線ホットスポットのモニタリングの実行可能性チェックを目的とした複数放射線源の画像化実験を行った。本装置は半導体検出器によって与えられた良好なエネルギー分解能により、既に商業的な画像処理システムが提供するホットスポットの画像可能力に加え、複数の放射性同位元素を同定する能力を有する。今回の実験では、$$^{133}$$Ba(356keV), $$^{22}$$Na(511keV)及び$$^{137}$$Cs(662keV)の三放射性同位元素を同時に測定し、これらの画像化に成功した。5つの検出器モジュール(有効面積: 1.7$$times$$10$$^{-3}$$cm$$^2$$)を積み重ねることによって、662keVの$$gamma$$線に対し、検出効率1.68$$times$$10$$^{-4}$$、及び、3.8度の角度分解能を確認した。本装置は、より多くの検出器モジュールをスタックすることにより、さらに大きな検出効率を達成することが可能である。

By using new Compton camera consisting of silicon double-sided strip detector (Si-DSD) and CdTe-DSD developed for the ASTRO-H mission, an experiment was conducted to study its feasibility for advanced hotspot monitoring. In addition to hotspot imaging already provided by commercial imaging systems, the identification of the variety of radioisotopes is realized thanks to the good energy resolution given by the semiconductor detectors. Three radioisotopes of $$^{133}$$Ba (356 keV), $$^{22}$$Na (511 keV) and $$^{137}$$Cs (662 keV) were individually imaged by applying event selection in the energy window and the $$gamma$$-ray images was correctly overlapped by an optical picture. The detection efficiency of 1.68$$times$$10$$^{-4}$$ (effective area: 1.7$$times$$10$$^{-4}$$ cm$$^2$$) and angular resolution of 3.8$$^{circ}$$ were obtained by stacking five detector modules for 662 keV $$gamma$$-ray. The higher detection efficiency required in a specific use can be achieved by stacking more detector modules.

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