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論文

High-resolution Compton cameras based on Si/CdTe double-sided strip detectors

小高 裕和*; 一戸 悠人*; 武田 伸一郎*; 福山 太郎*; 萩野 浩一*; 齋藤 新也*; 佐藤 有*; 佐藤 悟朗*; 渡辺 伸*; 国分 紀秀*; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 695, p.179 - 183, 2012/12

 被引用回数:20 パーセンタイル:83.8(Instruments & Instrumentation)

Si/CdTe半導体両面ストリップ検出器(DSD)を用いた新しいコンプトンカメラの開発を行った。このカメラは、各面において電極が128ストリップ(250$$mu$$mピッチ)で分割されている、厚さ500$$mu$$mのSi-DSDと4層の厚さ750$$mu$$mのCdTe-DSDから成り、ファインピッチのDSDを4mm間隔で積層配置することで、高角度分解能(356keVで4.5度、662keVで3.5度)を有しかつ小型な装置を実現している。許容できる検出効率を保ちつつこのような高解像度を得るために、コンプトン散乱連続スペクトルを用いたエネルギー較正法と、CdTe-DSD内の深度計測を用いたデータ処理法を新たに試みた。さらに、同時マルチエネルギーイメージングの結果を用いて、カメラの撮像能力について詳細な検討を行った。

論文

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

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*; et al.

Physics Procedia, 37, p.859 - 866, 2012/10

 被引用回数:19 パーセンタイル:98.35

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。

口頭

石英単結晶上での半導体単層カーボンナノチューブの選択的配向

下山 巖; Li, X.*; 嶋田 行志*

no journal, , 

単層カーボンナノチューブ(SWNTs)の応用に対し、配向制御は極めて重要な課題である。近年、化学気相蒸着法(CVD)により成長したSWNTsが単結晶表面のステップ列や一次元原子配列に沿って配向することが報告された。この方法はSWNTsの大規模配列を実現する方法として興味深いが、その配向メカニズムは十分明らかになってはいない。われわれは配向メカニズムを調べるため、CVD法を用いて石英単結晶上にSWNTsを合成し、ラマンスペクトルの偏光依存性を測定した。ナノチューブのGバンドには、高周波数側のG$$^{+}$$バンドと低周波数側のG$$^{-}$$バンドが観測された。両者の偏光依存性は定性的に似た傾向を示したものの、G$$^{+}$$バンドはG$$^{-}$$バンドよりも大きい偏光依存性を示すことが明らかにされた。偏光条件の違いによるGバンドのスペクトル形状変化はこの偏光依存性の違いを説明できず、異なる振動モードの偏光依存性の違いがこの現象の主要因ではないことを表している。われわれはストークスとアンチストークスラマンスペクトルの比較,合成条件の異なる試料の比較,共鳴励起条件の異なるスペクトルの比較を行い、観測されたG$$^{+}$$バンドとG$$^{-}$$バンドの偏光依存性の違いが半導体SWNTsと金属SWNTsの配向の違いに起因すると結論した。この結果は半導体SWNTsの選択的配向が石英単結晶表面上で生じている可能性を示唆している。

口頭

Selective alignment of semiconducting single-walled carbon-nanotubes grown on quartz single crystal surfaces

下山 巖; Li, X.*; 嶋田 行志*

no journal, , 

近年、石英やサファイアなどの単結晶表面のステップ列や結晶構造をテンプレートにして単層カーボンナノチューブ(SWNTs)を配向させながら合成する手法が幾つかのグループにより報告された。これらの報告は大規模配向SWNTs薄膜を簡便に形成できる手法として注目を集めている。そこでわれわれはその配向メカニズムの詳細を調べるため、ラマン散乱分光の偏光依存性を調べた。エタノールを用いた化学気相蒸着(アルコールCVD)法を用いてミスカット石英単結晶表面上に配向成長させたSWNTsに対し、782nmの励起波長でGバンドの偏光依存性を測定したところ、偏光条件や励起波長によらず高周波数($$sim$$1590cm$$^{-1}$$)付近のG$$^{+}$$バンドの方が低周波数領域($$<$$1575cm$$^{-1}$$)のG$$^{-}$$バンドよりも大きい偏光依存性を示した。さらにわれわれはストークス及びアンチストークスラマン散乱過程によるGバンドの偏向依存性を比較し、Gバンド内の半導体SWNTs成分が金属SWNTsよりも大きい偏光依存性を示す結果を得た。これは石英単結晶上で半導体SWNTsが優先的に配向していることを示唆する初めての発見である。

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