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佐々木 美雪; 阿部 裕稀*; 眞田 幸尚; 鳥居 建男*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 1072, p.170207_1 - 170207_12, 2025/03
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Instruments & Instrumentation)フラクタル構造を採用した全方位放射線イメージング装置「FRIEシステム」を開発した。本論文では、福島第一原子力発電所のような廃止措置環境内での放射能分布を正確に推定するために設計されたFRIEシステムの開発と評価について述べる。FRIEシステムは、16個の四面体形状の放射線センサーで構成されており、それらがシェルピンスキー四面体形状に配置されている。また、センサー間の空間にはタングステンベースの合金が充填され、放射線シールドとして機能している。本研究では、シミュレーションと実際の測定試験を通じて、FRIEシステムの放射能分布推定性能を評価した。その結果、測定密度を少なくとも2point/m
、位置誤差を
10cm以内、角度誤差を10度以内に制限することで、約30度の角度分解能で線源位置を推定可能であることが確認された。FRIEシステムの結晶配置や遮蔽材の改良を行うことで、さらなる性能向上が期待される。本研究は、フラクタルを基盤とした放射線イメージング技術の革新的な実装を示しており、放射線測定に新たな方向性を提供するものである。
佐藤 優樹
Radioisotopes, 74(1), p.141 - 148, 2025/03
福島第一原子力発電所の廃止措置に資することを目的とし、放射能汚染分布を3次元マップ上に可視化する統合型放射線イメージングシステムiRIS(アイリス: integrated Radiation Imaging System)の開発および現場実証試験を実施している。本稿では当該システムの原理、実証試験の結果、ならびにその応用例について記述する。
佐藤 優樹
FBNews, (577), p.2 - 6, 2025/01
福島第一原子力発電所(1F)事故により1Fサイト内外に飛散・沈着した放射性物質の分布を3次元的に可視化するために、放射性物質可視化カメラであるコンプトンカメラに、3次元測域センサを基盤とした環境認識デバイス、ならびにロボットを組み合わせた統合型放射線イメージングシステム(iRIS: integrated Radiation Imaging System)を開発した。本稿では、ホットスポット位置を含む放射能汚染分布を3次元的に可視化する手法について、その原理を説明するとともに、1Fサイト内における実証例を紹介する。さらには当該システムを用いて生成した放射能汚染のイメージデータについて、VRおよびAR技術を用いて可視化するための要素技術開発についても紹介する。
永井 晴康; 中山 浩成; 佐藤 大樹; 谷森 達*
第52回可視化情報シンポジウム講演論文集(インターネット), 4 Pages, 2024/07
原子力施設の事故により放出された放射性プルームの3次元分布を定量的に可視化するための革新的モニタリング手法を提案し、その解析手法の実現可能性を仮想データを用いた試験により示す。提案する手法は、電子飛跡検出型コンプトンカメラ(ETCC)によるガンマ線分光イメージングとドップラーライダーによる3次元気流場測定に基づくリアルタイム高分解能大気拡散シミュレーションの組合せである。ETCCは、対象とする放射性プルーム中の特定の放射性核種からの直達ガンマ線の入射方向分布画像を取得できる。放射性プルームの3次元分布は、対象の周囲複数個所に設置したETCCの直達ガンマ線画像とリアルタイム大気拡散シミュレーションによるプルームの濃度分布予測を融合した逆解析により再構築される。解析手法を試作し、大気拡散と放射線輸送の数値シミュレーションにより生成された仮想的なデータを用いて試験を行った。
佐藤 優樹
知能と情報, 35(4), p.81 - 86, 2023/11
福島第一原子力発電所(1F)事故により1Fサイト内外に飛散・沈着した放射性物質の分布を3次元的に可視化するために、放射性物質可視化カメラであるコンプトンカメラに、3次元測域センサを基盤とした環境認識デバイスやドローンを組み合わせた統合型放射線イメージングシステムiRIS(アイリス: integrated Radiation Imaging System)の開発を進めている。本稿では、iRISのコンセプトおよびその原理を説明するとともに、1Fサイト内ならびに帰還困難区域におけるホットスポット可視化の実証例を紹介する。
河原 梨花*; 越智 康太郎; 山口 克彦*; 鳥居 建男*
放射線(インターネット), 48(2), p.43 - 48, 2023/04
福島第一原子力発電所事故により、大量の放射性物質が周辺環境に拡散した。現在も帰還困難区域に位置する地域の放射線分布を把握することは重要である。本研究では、コンプトンカメラと光学カメラを組み合わせ、線源位置とその強度の三次元分布図の作成を目指した。帰還困難区域(大熊町)の公園駐車場と民家周辺の2カ所で調査を行った。空間線量率分布を、杖型GPS付きサーベイメータ(日本放射線エンジニアリング株式会社製、ガンマプロッターH)による測定で把握した。ホットスポットに向けて、異なった複数の位置及び角度でコンプトンカメラ(米H3D社製、H420)による測定を行った。ソフトウェア(Application Programming Interface Example)により、コンプトンカメラで得られた放射線の入射情報(入射時間, エネルギー, x, y, z)をリアルタイムで確認した。高線量地域でホットスポットをさまざまな位置や角度から撮影をすることで、放射線源の位置とその空間的広がりを確認することができた。
佐藤 優樹
Isotope News, (781), p.19 - 23, 2022/06
福島第一原子力発電所(1F)事故により1Fサイト内外に飛散・沈着した放射性物質の分布を3次元的に可視化するために、放射性物質可視化カメラであるコンプトンカメラに、3次元測域センサを基盤とした環境認識デバイスやドローンを組み合わせることによる放射線イメージングシステムを開発した。本稿では、放射性物質の分布を3次元的に可視化する手法についてその原理を説明するとともに、1Fサイト内ならびに帰還困難区域におけるホットスポット可視化の実証例を紹介する。
佐藤 優樹
検査技術, 27(5), p.9 - 15, 2022/05
福島第一原子力発電所サイト内に飛散・沈着した放射性物質の分布を3次元的に可視化する統合型放射線イメージングシステム(iRIS)について、その原理と実証例を紹介する。
佐藤 優樹; 寺阪 祐太; 鳥居 建男
日本原子力学会誌ATOMO
, 62(11), p.645 - 649, 2020/11
東京電力ホールディングス福島第一原子力発電所の廃炉作業を円滑に進めるにあたり、作業環境に飛散・沈着した放射性物質の分布を「見える化」して把握することは、作業者の被ばく線量の低減や詳細な作業計画の立案を行う上で重要である。ここではわれわれが福島第一原子力発電所やその周辺で行なってきた放射線イメージング技術の開発及び現場における実証例を紹介する。
佐藤 優樹; 峯本 浩二郎*; 根本 誠*; 鳥居 建男
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 976, p.164286_1 - 164286_6, 2020/10
被引用回数：21 パーセンタイル：89.69(Instruments & Instrumentation)The Fukushima Daiichi Nuclear Power Station (FDNPS), operated by Tokyo Electric Power Company Holdings, Inc., experienced a meltdown as a result of a large tsunami caused by the Great East Japan Earthquake on March 11, 2011. At that time, it was necessary to understand the aspects of the decommissioning working environment inside the FDNPS, such as establishing how the radioactive substances were distributed across the site, for work to be done efficiently without exposure to large amounts of radiation. Therefore, virtual reality (VR) emerged as a solution. There have been previous reports done on a technique for visualizing the distribution of radioactive substances in three dimensions utilizing a freely moving gamma-ray imager combined with simultaneous localization and mapping (SLAM) technology. In this paper, we introduce imaging technologies for the acquisition of image data from radioactive substances and three-dimensional (3D) structural models of the working environment, using a freely moving gamma-ray imager combined with SLAM technology. For this research, we also constructed a VR system and displayed the 3D data in a VR space, which enables users to experience the actual working environment without radiation exposure. In creating the VR system, any user can implement this method by donning an inexpensive head-mounted display apparatus and using a free, or low-cost, application software.
佐藤 優樹; 鳥居 建男
Nuclear Technology, 206(7), p.v - xvi, 2020/07
被引用回数：3 パーセンタイル：40.00(Nuclear Science & Technology)The Fukushima Daiichi Nuclear Power Station (FDNPS) suffered a meltdown as a result of a large tsunami triggered by the Great East Japan Earthquake on March 11, 2011. Understanding the distribution of radioactive substances inside the FDNPS is essential to execute appropriate decommissioning tasks. In this paper, we propose method for visualizing three-dimensional (3D) images of radioactive substances as a point cloud data (PCD) and integrating these data into 3D environment models. To demonstrate the usefulness of the proposed methods, a Compton camera was first employed to capture 3D images of radiation sources. The resulting PCD were then integrated into a 3D environment model of a measurement area acquired using the 3D light detection and ranging (LiDAR). This allowed in successful construction of a map to visually recognize the positions of radiation sources.
若井田 育夫; 長谷川 秀一*; 田所 孝広*
日本機械学会誌, 122(1211), p.18 - 20, 2019/10
廃炉国際ワークショップ(FDR 2019) Track4での議論について概説した。放射線計測分野では、耐放射線性を意識した検出素子・検出機器開発、プラントモニタリングへの適用、そして廃炉作業現場で、まず最初に不可欠となる放射線源(汚染源)の可視化(イメージング)技術に関する議論が展開された。検出素子や周辺機器の耐放射線性が確実に進展していること、可視化技術が実用レベルにある状況が報告される一方、その基本が単一フォトン検出手法の領域にあり、高放射線場における高カウントレート核種同定の困難さが改めて認識された。今後の重要課題といえる。レーザー利用計測分野については、特定元素・同位体の選択的共鳴励起・イオン化による質量分析手法の高度化技術と、遠隔その場分析を可能とするLaser Induced Breakdown Spectroscopy(LIBS)等の発光分光技術に関する議論等が展開された。新奇で革新的な手法への挑戦よりも、これまで構築してきた手法を基本とし、その確実性に着眼する方向性が見られ、レーザー分析で重要となる光源の改善検討も含め、実現に向けた取り組みが問われていることが理解できる。
佐藤 優樹; 鳥居 建男
Isotope News, (757), p.44 - 47, 2018/06
東京電力ホールディングス福島第一原子力発電所(以下、福島第一原発という)の円滑な廃炉作業に向けて、日本原子力研究開発機構廃炉国際共同研究センターでは、放射線イメージングセンサーとして大きな遮蔽体の要らない小型コンプトンカメラを用い、放射性物質の立体的な分布を示そうと、福島第一原発の作業環境において放射線物質の3次元可視化技術の研究開発に取り組んでいる。本研究開発では、レーザー光を利用した測域センサー(LiDAR)で取得した建屋構造物の3次元モデルにコンプトンカメラで取得される汚染分布の情報を重ね合わせることにより、実空間における汚染分布の拡がりをより詳細に可視化する手法を検討している。本稿では、これらの技術と取り組みについて紹介する。
鳥居 建男; 佐藤 優樹
小澤 慎吾*; 菅原 洋*
【課題】地表の広い範囲における放射性物質の位置を高精度で検出して3次元表示可能とする。 【解決手段】3次元位置を検出可能な移動体(ドローン10)に搭載された放射線検出器(コンプトンカメラ20)を用いて放射線を測定し、前記移動体(10)の移動に伴って得られる複数位置での前記放射線検出器(20)による測定結果と前記移動体(10)の3次元位置情報とを用いることによって、放射線分布の3次元マップを作成し、該放射線分布の3次元マップを、3次元の地形データ又は航空写真と重ね合せて表示する際に、放射線検出器(20)による放射線測定値を、地表(6)面の単位面積毎の測定にかかった時間に応じて時間補正する。更に、放射線検出器(20)と地表(6)面の距離に応じて距離補正したり、放射線検出器(20)に対する放射線の入射角度に応じて角度補正したりすることもできる。
佐藤 優樹
not registered
【課題】現実空間と仮想空間との間で簡便に情報共有を行うことを可能とする情報処理方法を提供する。 【解決手段】情報処理方法は、現実空間を撮影した複数の静止画データを取得するデータ取得工程(S100)と、複数の静止画データのうち少なくとも1つの静止画データに撮影された対象物に対応付けて、現実空間の対象物に第1の仮想イメージを重畳表示させるためのマーカ情報を作成するマーカ情報作成工程(S110~S112)と、複数の静止画データに基づいて現実空間の三次元モデルを作成する三次元モデル作成工程(S120~S123)と、三次元モデルに含まれる対象物に対応付けて、三次元モデルに基づいて表示される仮想空間の対象物に第2の仮想イメージを重畳表示させるためのオブジェクト情報を作成するオブジェクト情報作成工程(S130~S132)と、を有する。
佐藤 優樹; 寺阪 祐太; 鳥居 建男
no journal, ,
2011年の東京電力ホールディングス、福島第一原子力発電所(以下、「1F」という)で起きた事故後、広域に飛散・沈着した放射性物質の分布を把握するためのシステム開発が求められている。これまでに登壇者らは、福島県帰還困難区域の屋外環境や1Fサイト内において、コンプトンカメラを用いた放射線イメージングに加えて、ロボットを利用した遠隔測定や写真立体復元技術およびレーザー計測を組み合わせることにより、放射性物質の分布を三次元的に可視化するための技術開発を進めてきた。その中で、高線量率環境でのコンプトンカメラのイメージング精度や、ロボットを用いて移動しながら放射線計測を実施する方法等に課題が見つかっている。本講演ではこれらの課題に加えて、課題解決に向けた取り組みを紹介する。
佐藤 優樹
no journal, ,
東京電力ホールディングス福島第一原子力発電所(以下、1F)事故に伴い、大量の放射性物質が1Fサイト内外に放出された。1Fの廃炉作業を円滑に進めるためには、飛散した放射性物質の分布状況を把握することが重要である。これを踏まえて日本原子力研究開発機構(以下、原子力機構)廃炉国際共同研究センターでは、飛散した放射性物質を可視化するための技術開発を進めている。具体的には、放射性物質可視化装置のひとつであるコンプトンカメラの開発に加えて、ドローンやクローラーロボットにコンプトンカメラを搭載し、遠隔で放射性物質分布を可視化する手法を開発している。さらには、レーザースキャナやフォトグラメトリによる測量技術を用いて建屋構造物の3次元モデルを構築し、これを放射性物質イメージと重ね合わせることによって、より視認しやすい放射性物質分布図の構築を目指している。これらの技術について、電気学会調査専門委員会「福島第一原子力発電所廃炉に関わる放射線計測技術調査専門委員会」にて報告する。
佐々木 美雪; 阿部 裕稀*; 眞田 幸尚; 鳥居 建男*
no journal, ,
本発表では小型・軽量な装置で放射線分布を推定できるFRIE(Fractal Radiation Imaging Element)と呼ばれる放射線計測システムを開発した成果を述べる。FRIEシステムは、フラクタル形状であるシェルピンスキー四面体構成を模擬した結晶配置構造をとっており、個々のセンサーデータを使用して放射線の入射方向を特定することができる。またFRIEシステムは、放射線測定データと測定空間の三次元点群データを利用することで、測定環境における放射能分布を逆問題解析により推定することができる。その放射能分布推定分解能は約10-30度程度と、高い推定精度が得られることがシミュレーション及び実測データを用いた評価から分かっている。なお現状のFRIEシステムは、ロボットや人がセンサーを背負うことで、歩行しながら測定可能なシステムとなっている。システムには放射線検出部の他に、デプスカメラを用いた自己位置推定機能が搭載されており、衛星測位システムから位置情報を得られない屋内、又は森林内などの環境であっても測定が可能となっている。今後、FRIEシステムをそれぞれの測定環境に応じて最適化することで、放射能分布把握の効率化および推定精度向上が期待できる。
阿部 裕稀*; 佐々木 美雪; 鳥居 建男*; 床次 眞司*; 眞田 幸尚
no journal, ,
東京電力福島第一原子力発電所の廃炉を円滑に進めるためには、建屋内の放射能分布を把握する必要がある。私たちは、全方向に同等の感度を有し、個々の検出器の応答特性の違いから放射線の飛来方向を特定可能な小型で持ち運び可能な全方位指向性放射線検出器(FRIE)を開発してきた。FRIEは自己相似形であるSierpinski四面体を模擬して結晶を配置しており、逆問題解析と組み合わせることで放射瀬能分布を3次元的にイメージング可能なシステムである。本発表では、新たに高ガンマ線量環境下用に開発したFRIEの放射能分布推定精度評価結果及びフィールド測定結果について報告する。
佐藤 優樹; 谷藤 祐太; 寺阪 祐太; 森下 祐樹; 宇佐美 博士; 冠城 雅晃; 川端 邦明; 鳥居 建男
no journal, ,
The Fukushima Daiichi Nuclear Power Station (FDNPS), operated by Tokyo Electric Power Company Holdings, Inc., went into meltdown after the occurrence of a large tsunami caused by the Great East Japan Earthquake of March 11, 2011. The radiation distribution measurements inside the FDNPS are indispensable to execute decommissioning tasks. We have conducted the radiation imaging experiment inside the FDNPS building using the Compton camera. The high-dose contamination (up to 3.5 mSv/h) was visualized. We also created a three-dimensional (3D) radiation distribution map inside the FDNPS building by integrating the radiation image obtained by the Compton camera into the point cloud data of the experimental environment acquired using the scanning laser range finder. In addition, we introduce the photogrammetry technique to create the 3D structure model of the experimental environment. The radiation image is superimposed on the 3D structure model created using the photogrammetry to visually recognize the radioactive substances. In the presentation, our recent study about the radiation imaging technology for measurements of the distribution of radioactive substances inside the FDNPS is discussed.
公開特許公報