会議発表用資料 クリスタルキューブ検出器:3次元抵抗チェーンによる読出しチャンネル削減

青島, 広武  ,  吉田, 英治  ,  錦戸, 文彦  ,  品地, 哲弥  ,  新田, 宗孝  ,  菅, 幹生  ,  山谷, 泰賀

2015-04-19
内容記述
放射線医学総合研究所を中心に開発されたクリスタルキューブ(XC)は、立方体のシンチレータ結晶アレイの6面に半導体受光素子を配置することで高い等方空間分解能を実現した革新的PET用3次元放射線検出器である。一方、受光素子の出力信号を独立に読み出してデータを取得する場合、回路規模が大きくなってしまう。そこで本研究では、読み出し信号を束ねても位置演算(重心演算)できる2次元抵抗チェーンを3次元に拡張し、計算機シミュレーションにより評価したので報告する。【方法】9×9×9にセグメント化された結晶アレイの6面に4×4の受光素子を配置したXCを対象とした。3次元抵抗チェーンは、一般的な2次元抵抗チェーンを立方体の6面に配置し、入力信号数は96、出力信号数は読み出し点を立方体の頂点の8とした。抵抗値は自然数に限定し、2次元抵抗チェーンの中央を100Ωに固定した。そして、各セグメントでの発光現象に対する受光素子の応答をモデル化した光学シミュレーションデータを用いて、結晶弁別能を示す3次元ポジションヒストグラムを計算し、クラスタ中心間距離の平均値を指標として結晶弁別精度を評価した。【結果】クラスタ中心間距離は、独立読み出しの場合とほぼ同等であった。【結論】XCの読み出し信号数を96本から8本に削減する3次元抵抗チェーンを設計し、独立読出しと同程度の結晶位置弁別精度を有することを計算機シミュレーションにより明らかにした。今後は実験による検証を行う。
第109回日本医学物理学会学術大会

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