Development of an omnidirectional detector for beta and gamma-ray imaging with fractal geometry

フラクタル形状を用いたベータ線・ガンマ線イメージング用全方位検出器の開発

鳥居 建男*  ; 佐々木 美雪 ; 眞田 幸尚   

Torii, Tatsuo*; Sasaki, Miyuki; Sanada, Yukihisa

放射線イメージングは、放射線源の位置を特定する必要があるさまざまな分野で役立つ。特に放射線源が三次元的に分布し、位置が特定しにくい環境では、4方向の放射線を検出できる小型のイメージングセンサーの開発は、作業の進行に大きな影響を与える。われわれはフラクタル形状の放射線検出器を開発した。開発した検出器は四面体放射線センサーのユニットで、16個のセンサーがシェルピンスキー四面体状に配置されており、センサー間の空間は重金属で満たされている。個々のセンサーの計数率により、放射線の入射方向を決定することができる。さらに、外部遮蔽がないため、ベータ線などの荷電粒子の分布も測定できる。われわれは線と線の入射方向に対するシェルピンスキー放射線検出器の応答を解析し、実験結果と比較して感度特性を調査した。

Radiation imaging is useful in various fields where the location of radiation sources needs to be identified. Especially in environments where radiation sources are distributed in three dimensions and difficult to locate, the development of a small imaging sensor that can detect radiation in the 4- direction will have a significant impact on the progress of work. We have developed a radiation detector with a fractal geometry. This is a unit of tetrahedral radiation sensors, 16 sensors are arranged in a Sierpinski tetrahedron shape, and the space between the sensors is filled with heavy metals. The count rates of the individual sensors make it possible to determine the direction of radiation incidence. Furthermore, since there is no external shielding, the distribution of charged particles, such as beta rays, can also be measured. We have analyzed the response of the Sierpinski radiation detector with respect to the incident direction of gamma and beta rays and compared it with experimental results to understand the sensitivity characteristics.