Визуализация низкоуровневых источников гамма-излучения с использованием низкозатратных, высокочувствительных, всенаправленных комптон-камеры

Environment
 

Summary

Мы представляем экспериментальные протоколы для визуализации различных низкоуровневых источников гамма-излучения в окружающей среде с использованием недорогой, высокочувствительной, всенаправленной, гамма-лучевой съемки камеры Compton.

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations | Reprints and Permissions

Muraishi, H., Enomoto, R., Katagiri, H., Kagaya, M., Watanabe, T., Narita, N., Kano, D. Visualization of Low-Level Gamma Radiation Sources Using a Low-Cost, High-Sensitivity, Omnidirectional Compton Camera. J. Vis. Exp. (155), e60463, doi:10.3791/60463 (2020).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Мы представляем экспериментальные протоколы для визуализации различных низкоуровневых источников гамма-излучения в окружающей среде. Эксперименты проводились с использованием недорогой, высокочувствительной, всенаправленной, гамма-изображения камеры Compton. В лаборатории положение источника гамма-излучения, такого как 137Cs, может быть легко проверено с помощью всенаправленной гамма-изображения, полученной камерой Compton. В отличие от этого, стационарный, настенный монитор скорости дозы не всегда может успешно контролировать такой источник. Кроме того, мы успешно продемонстрировали возможность визуализации движения радиоактивности в окружающей среде, например, движение пациента, вводимого 18F-fluorodeoxyglucose(18F-F-FDG) в ядерном учреждении медицины. На месторождении Фукусима мы легко получили всенаправленные гамма-изображения, связанные с распространением на земле радиоактивного загрязнения радиоактивным цезием, выделяемым в результате аварии на АЭС «Фукусима Дайити» в 2011 году. Мы демонстрируем явные преимущества использования нашей процедуры с помощью этой камеры для визуализации источников гамма-излучения. Наши протоколы могут также использоваться для обнаружения низкоуровневых источников гамма-излучения вместо стационарных мониторов скорости дозы и/или портативных счетчиков съемки, используемых условно.

Introduction

В медицинских учреждениях размещается различные низкоуровневые источники гамма-излучения с дозой поверхности и/или воздуха всего в нескольких мв/ч. Такие источники также присутствуют в обширных районах восточной Японии, демонстрирующих низкоуровневое радиоактивное загрязнение радиоактивным цезием в результате аварии на АЭС "Фукусима-дайити" в 2011 году. Эти среды иногда подвергают работников внешнему пределу облучения для человеческого организма для населения в целом, как это рекомендовано Международной комиссией по радиационной защите (ICRP): 1 мСв/год (например, 1 ЗВв/ч в течение 4 ч в день, 250 дней в году)1. Если извилизировать источники радиации с более чем нескольких метров заранее на коротких временных масштабах, количество радиационного облучения может быть уменьшено. Одним из лучших решений для визуализации этих источников гамма-излучения является принятие гамма-лучей изображения Комптон камеры техники2. В этом методе, энергия и конус-направление инцидент гамма-лучей, испускаемых из источника излучения измеряются детектором для каждого события, а затем направление источника гамма-излучения может быть реконструировано путем обратной проекции3. Предыдущие исследования разработали системы камер Compton, направленные на применение нового диагностического устройства в ядерной медицине и /или новый гамма-телескоп в астрофизике4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14, а также методы реконструкции изображения для данных конуса Комптон аналитическими15,16 и статистическими17 подходами. Более дорогие, самые современные устройства со сложной электроникой часто принимаются для получения высокоуглового разрешения в пределах стандартного отклонения в несколько градусов, но такая точность затрудняет одновременное достижение высокой эффективности обнаружения.

Недавно мы предложили и разработали недорогой, высокой чувствительности, всенаправленный гамма-лучей изображения Compton камеры18, на основе двукратного совпадения в ряде независимых сцинтилляторов, которые выступают либо стельки или амортизаторы19. Цель этого метода заключается в том, чтобы легко достичь высокой эффективности обнаружения с угловым разрешением с 10 градусов или менее, что является достаточным для экологического мониторинга. Это достигается за счет применения метода заточки изображений18,20 на основе отфильтрованного алгоритма обратной проекции, который применяет фильтр свертывания, используемый в реконструкции изображения для компьютерной томографии для реконструкции Комптона. Кроме того, эффективность обнаружения, угловое разрешение и динамический диапазон детектора могут быть легко оптимизированы, когда тип, размер и расположение сцинтилляторов координируются в соответствии с определенной целью, например, использование в средах, испускающих повышенную радиоактивность21,22.

В этом исследовании мы представляем экспериментальные протоколы для различных испытаний для визуализации низкоуровневых источников гамма-излучения с использованием этой всенаправленной техники камеры Комптона на радиоизотопе (RI), позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) и на месторождении Фукусима. Мы подготовили и использовали всенаправленную гамма-лучевую камеру Compton, ранее разработанную нами18, но с некоторыми улучшениями, для того, чтобы достичь более высокой эффективности обнаружения. На рисунке 1 показан асхематический взгляд на расположение сцинтилляторов CSI (Tl) одиннадцати элементов, используемых в данном исследовании. Одиннадцать счетчиков состоят из двух слоев; два счетчика в центре и девять счетчиков в полукруге, учитывая конфигурации переднего и обратного рассеяния. Каждый куб сцинтиллятор csI (Tl) 3,5 см был зачитан с помощью супер-бялкалийфотообразных трубок (PMT). Сигналы были поданы в флэш ADC борту с технологией SiTCP23 и передний конец был подключен к ПК через Ethernet. Онлайн-программа, созданная с использованием Visual C с библиотекой ROOT24, работала на ПК с Windows. Гамма-лучевое изображение было реконструировано и заточено18,20 на сферической поверхности с накапливающимися кольцами с радиусом , то есть угол рассеяния, рассчитанный из кинематики Комптона для каждого двойного совпадения события. Всенаправленное гамма-изображение может отображаться как онлайн, так и в автономном режиме путем наложения на всенаправленное оптическое изображение, ранее сделанное цифровой камерой. Во время измерения на экране ПК можно отображать скорость триггера, общий энергетический спектр (сумма энергетических отложений для каждого двухкратного события совпадения) и реконструированные изображения предустановленной гамма-энергии. Эта информация может обновляться с заданным интервалом времени (например, каждые 10 с). Здесь мы устанавливаем экран для отображения двух типов реконструированных изображений: изображения, накопленного в начале измерения, и изображения, накопленного в каждом заданном интервале времени (например, каждые 1 мин). Кроме того, поскольку необработанные данные для каждого события, полученные с помощью измерений, сохраняются, можно повторно проанализировать данные после измерений, а затем регенерировать реконструированное изображение для произвольной гамма-энергии с произвольным временным интервалом. В таблице 1 показана производительность системы камер Compton, используемой в данном исследовании, по сравнению с предыдущей шестивстречной системой18. Сравнение показало, что суб-MeV гамма-излучения источник был успешно визуализирован с эффективностью обнаружения в два раза больше, чем предыдущая система, сохраняя при этом угловое разрешение с 11 градусов. Мы также подтвердили, что угловая зависимость от принятия была сведена к минимуму, показывая различия в с 4%. Подробная информация об основных методах системы описана в Ватанабэ и др. (2018)18. Здесь мы представляем три экспериментальных протокола для визуализации различных низкоуровневых источников гамма-излучения с помощью камеры Compton, описанной выше.

Protocol

Протокол был проведен в соответствии с руководящими принципами комитета по этике исследований в Национальном онкологическом центре больницы Востока, Япония.

1. Мониторинг герметичных источников радиации в экспериментальном зале на объекте RI

  1. Установите камеру Compton рядом с монитором дозы скорости, как показано на рисунке 2. Установите высоту детекторов от земли до 2,5 м. Постройте монитор дозы, состоящий из параллельной камеры ионизации пластины, в верхнюю часть входа в зал для экспериментов на объекте RI для контроля скорости дозы воздуха в положении с интервалом в 1 мин.
  2. Включите питание камеры Compton и онлайн-компьютера.
  3. Начните одновременные измерения с камеры Compton и монитора скорости дозы.
  4. Установите 137Cs герметичный источник (3,85 МБк) в позиции с надписью "А" на рисунке 2и оставьте его на 30 мин. Установите расстояние между детектором и герметичной до 3,6 м.
  5. Переместите запечатанный источник в положение с меткой "B" и оставьте его в течение 30 мин. Установите расстояние между детектором и герметичной до 6,7 м.
  6. Переместите запечатанный источник в положение с пометкой "С" и оставьте его в течение 30 мин. Установите расстояние между детектором и герметичной до 6,7 м.
  7. Переместите запечатанный источник в положение с пометкой "D" и оставьте его в течение 30 мин. Установите расстояние между детектором и герметичной до 1 м.
  8. Переместите запечатанный источник за пределы комнаты. После 30 минут, остановить все измерения.

2. Мониторинг окружающей среды на ПЭТ-объекте

  1. Установите камеру Compton перед ресепшн в ПЭТ-объекте, как показано на рисунке 2b. Установите высоту детекторов от земли до 1 м.
  2. Установите онлайн-компьютер в комнате для персонала.
  3. Включите питание камеры Compton и онлайн-компьютера.
  4. Начните измерение камеры Compton рано утром, прежде чем пациенты прибудут в учреждение.
  5. После того, как все пациенты уходят на день, прекращайте все измерения.

3. Измерения на открытом воздухе в Кавамата-мати, Фукусима, Япония

  1. Установите камеру Compton рядом с частным домом, как показано на рисунке 2c, где существование некоторых радиологических очагов цезия с поверхностными дозами 1 ЗВв/ч или менее подозреваются. Установите высоту детекторов от земли до 1,5 м.
  2. Включите питание камеры Compton и онлайн-компьютера.
  3. Начните измерение камеры Compton.
  4. После 30 минут, остановить все измерения.

Representative Results

Мониторинг герметичных источников радиации в экспериментальном зале на объекте RI
На рисунке 3показана временной разновидность скорости триггера, измеренная камерой Compton (черная твердая линия), после применения временной задержки выбора счетчиков с двумя ударами менее чем на 1 кв. Скорость триггера менялась каждые 30 минут в зависимости от положения герметичных источников (т.е. расстояния от положения до камеры). Это изменение было подтверждено на данных, измеренных стационарным монитором скорости дозы (голубая пунктирная линия); поведение оставалось неизменным (т.е. фоновым уровнем), за исключением между 5750 и 7800 с. Здесь мы предварительно устанавливаем пять периодов с маркировкой (i), (ii), (iii), (iv) и (v), представляющими пять позиций запечатанного источника(рисунок 3a). На рисунке 3b показана общая энергетическая спектра для каждого такого периода (30 мин на каждый), горизонтальная ось, представляющая сумму энергетических отложений для каждого двукратного события совпадения. Мы отмечаем 662 пика фотопоглощения кеВ, происходящих из 137Cs запечатанного источника (i), (ii), (iii) и (iv), в то время как (v) показаны только фоновые уровни. Пиковые высоты для (ii) и (iii) являются теми же, которые мы приписываем на том же расстоянии 6,7 м от камеры к герметичному источнику. Выбрав событие в пределах 662 х 40 кеВ для 662 кеВ, мы вычислили углы рассеяния и реконструировали всенаправленное гамма-изображение. Результаты показаны на рисунках 3c-f,соответственно, для периодов (i), (ii), (iii) и (iv). Здесь гамма-изображения показаны красной областью, что указывает на интенсивность гамма-излучения в верхней половине наблюдаемого диапазона. Мы находим, что положение 137Cs герметичных источников могут быть успешно определены из гамма-изображений. На рисунке 4 показаны изменения в изображении с временем интеграции, где красное поле вместо этого соответствует более узкому диапазону (верхние 30%) наблюдаемого диапазона. Этот более узкий диапазон был принят для того, чтобы уделять приоритетное внимание пиковой интенсивности. В этом случае, 137Cs направление источника может быть определена после 30 s.

Мониторинг окружающей среды на ПЭТ-объекте
Рисунок 5а показывает общее изменение времени триггерной ставки в дневное время (5,6 ч), измеряемое камерой Compton (черная линия) перед стойкой регистрации в ПЭТ-объекте. Мы наблюдаем заметное повышение скорости триггера с различными моделями, которые могут быть отнесены к движению пациентов, вводили с 18F-fluorodeoxyglucose (18F-FDG) вокруг стойки регистрации. В качестве примера таких моделей мы ориентируемся на период от 6200 с до 7000 с. В соответствии с триггерной ставкой в этот период, показанный на рисунке 5b,ряд улучшений очевидны, с двумя плато помечены (i) и (ii). На рисунке 5c показаны общие энергетические спектры для периодов диаграммы 5b's (i), (ii) и (iii). Мы наблюдаем 511 пиков фотопоглощения кеВ, происходящих из 18F-FDG. Рисунок 5d,e показывает 511 гамма-лучей гамма-изображения в периоды (i) и (ii), соответственно, в котором мы выбрали события в пределах 511 х 40 кеВ для реконструкции изображения. Направления гамма-пиков в обеих цифрах соответствуют соответственно направлениям дивана и туалета за стеной. Учитывая скорость триггера как (i) и (ii), мы интерпретируем гамма-лучи в (i) как утечку, проникающую в щит стены из туалета; мы предполагаем, что пациент вошел в туалет и провел две минуты, а после этого сидел на диване за несколько минут до ПЭТ-сканирования.

Измерения на открытом воздухе в Кавамата-мати, Фукусима, Япония
Рисунок 6а показывает временной разновидности скорости триггера в течение 30 минут наружного измерения. Стабильность триггерной скорости означает, что наша система камеры Compton работает стабильно даже для измерений, проводимых на открытом воздухе в течение длительного периода. Чтобы продемонстрировать, как был реконструирован расширенный источник гамма-излучения, мы установили четыре различных интеграционных периода с маркировкой (i) (1 мин), (ii) (10 мин), (iii) (20 мин) и (iv) (30 мин), как показано на рисунке 6a. На рисунке 6b показаны общие энергетические спектры для каждого периода, изображающие структуры, наложенные на пики фотопоглощения гамма-лучей, испускаемых радиоактивными нуклидами на 605 кеВ и 796 кеВ для 134Cs и 662 кеВ для 137Cs. Для реконструкции гамма-изображения мы отобрали события в пределах 565-622 кеВ для 605 кэВ, 662 х 40 кэВ за 662 кеВ и 796 х 40 кэВ за 796 кеВ. Общенаправленные изображения гамма-излучения для 605, 662 и 796 кеВ показаны в рисунках 6c-f для интеграционных периодов (i), (ii), (iii) и (iv), соответственно. В этом случае мы обнаруживаем, что реконструированное распределение гамма-лучей является стабильным до тех пор, пока время интеграции превышает 20 мин. Склон холма спереди и нижняя часть дождевого желоба явно загрязнены, в то время как область, покрытая незагрязненной почвой в правой части изображения, явно не загрязнена. Интенсивность гамма-излучения находится в хорошем согласии со значениями дозы, измеренными измерительом обследования типа сцинтилляции, значения которого показаны желтым цветом на рисунке 6f.

Figure 1
Рисунок 1: Всенаправленная гамма-лучевая система камер Compton. а) геометрическое расположение сцинтилляторов с одиннадцатью элементами, используемыми в данном исследовании. Два сцинтиллятора были расположены в центре круга, с еще девять расположены в полукруг, пошатнулся вертикально. b) Фотография детектора без жилья. Счетчики были зафиксированы внутри расширенного полистирола. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 2
Рисунок 2: Экспериментальная установка. a) Мониторинг герметичных источников радиации в экспериментальной комнате на объекте RI, где 137Cs-запечатанный источник был последовательно установлен на позициях с пометками "А", "Б", "С" и "D". b) мониторинг окружающей среды перед стойкой регистрации в ПЭТ-центре. c) Измерения на открытом воздухе на месторождении Фукусима, Япония. Камера Compton была зафиксирована на ступенчатой лестнице. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 3
Рисунок 3: Репрезентативные результаты мониторинга 137Cs-запечатанного источника в экспериментальном зале. a) изменение времени скорости триггера, измеряемое камерой Compton (черная твердая линия) и скорости дозы воздуха, измеряемой стационарным монитором скорости дозы (голубая пунктирная линия). b) общие энергетические спектры (сумма энергетических отложений для каждого двойного события совпадения) на рисунке 3'sпериоды (i) (ii) (синяя линия), (iii) (зеленая линия), (iv) (розовая линия) и (v) (черная линия), с результатом (iv) были масштабированы на 0,15. c) 662 гамма-изображения гамма-излучения, наложенные на оптическое изображение в период (i) (30 мин). Красное поле указывает на интенсивность гамма-излучения в верхней половине наблюдаемого диапазона. d) то же самое, что и с), но на период (ii) (30 мин). e) то же самое, что и с), но на период (iii) (30 мин). f) то же самое, что и (с), но на период (iv) (30 мин). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 4
Рисунок 4: То же самое, что рисунок 3с,но с различными временами измерения: 3 с, 5 с, 10 с, 15 с, 30 с, и 60 с. Здесь гамма-изображения идентифицируются красной областью, что указывает на интенсивность гамма-излучения в верхних 30% наблюдаемого диапазона. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 5
Рисунок 5: Репрезентативные результаты экологического мониторинга перед стойкой регистрации в ПЭТ-объекте. a) изменение времени коэффициента триггера, измеряемое камерой Compton (черная линия) в дневное время (5,6 ч). b) коэффициент триггера, подробный для периода между 6200 s и 7000 s в (a). c) общие энергетические спектры для периодов на рисунке 4b's (i) (красная линия), (ii) (синяя линия) и (iii) (черная линия). d) 511 кеВ гамма-изображения, наложенное на оптическое изображение на период (i) (2 мин). e) то же самое, что и d), но на период (ii) (2 мин). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 6
Рисунок 6: Репрезентативные результаты наружных измерений в Кавамата-мати, Фукусима, Япония. a) Изменение времени скорости триггера, измеряемое камерой Compton (черная твердая линия). b) общий энергетический спектр для рисунка 5a's периодов (i) 1 мин (синяя линия), (ii) 10 мин (зеленая линия), (iii) 20 мин (красная линия) и (iv) 30 мин (черная линия). c) всенаправленное изображение 605, 662 и 796 гамма-лучей кеВ, наложенных на оптическое изображение на период (i) (1 мин). d) то же самое, что и с), но на период (ii) (10 мин). e) то же самое, что и с), но на период (iii) (20 мин). f) то же самое, что и (с), но на период (iv) (30 мин). Значения дозы, измеренные спомощьимным счетчиком на высоте 1 см от земли, показаны в цифрах для сравнения. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Это исследование Предыдущее исследование18
Количество счетчиков 11 6
Эффективность обнаружения (cps/(ЗСВ/ч)) для 511 гамма-лучей кеВ 36 18
Угловое разрешение (дег) 11 11

Таблица 1: Показатели современных и предыдущих систем камеры Compton. «Угловое разрешение оценивалось из 511 всенаправленных гамма-изображений, полученных в ходе измерения 22-гогерметичных источников (0,8 МБк), размещенного на 1 м раньше детектора.

Discussion

Мы представили три экспериментальных протокола для визуализации различных низкоуровневых источников гамма-излучения с помощью всенаправленной камеры Compton, которую мы разработали. Репрезентативные результаты показали, что гамма-изображение при низких уровнях радиации позволяет получить новую и полезную информацию об окружающей среде. В RI объекта, протокол показал, что наша система камеры Compton успешно обнаруживает положение источника гамма-лучей, а также скорость подсчета в данной позиции по отношению к источнику. Это означает, что предлагаемый метод может служить технологией следующего поколения для мониторинга радиации окружающей среды, заменив обычные стационарные мониторы скорости дозы, уже установленные на стенах практически любого объекта RI. В этой работе мы изображали интенсивность гамма-излучения как красное поле, отображающее область, испытывающую интенсивность в верхней половине наблюдаемых значений(рисунок 3, Рисунок 5и Рисунок 6),чтобы удовлетворить различные цели без предвзятости. Подход, который скорее отдает приоритет пиковой интенсивности, а не распределению источников гамма-излучения, позволит принять более узкий диапазон красного поля, возможно, верхний квартал наблюдаемых значений, с тем чтобы позволить выводам директив на более коротких временных масштабах. Действительно, на рисунке 3c, пиковое направление может быть определено с временем измерения 30 с для случая (i), как показано на рисунке 4, для которого интенсивность пиковой позиции составила около 20 пунктов.

Что касается экологического мониторинга в ПЭТ-объекте, протокол продемонстрировал возможность визуализации движения радиоактивности через объект, который в данном случае считается движением пациента, вводимого с 18F-FDG. На рисунке 5d,направление пациента можно определить в меньш чем 10 s путем принимать более узкий красный ряд поля как упомянуто выше. В будущем, экологический мониторинг гамма-источников с помощью анимации будет полезен для различных ситуаций, не только для перемещения пациентов, как в данном исследовании, но и для мониторинга передачи ядерных топливных материалов, таких как в аэропортах для целей терроризма, пользуясь высокой чувствительностью и недорогими характеристиками системы, хотя энергетическое разрешение системы, используюейщий сцинтиллятор, уступает более дорогостоящему полупроводнику, хотя энергетическое разрешение системы, используюей сцинтиллятор, уступает более дорогостоящему полупроводнику, хотя энергетическое разрешение системы, использующее сцинтиллятор, уступает той, что и более дорогой полупроводник, (HPGe) и КдзэнТе (КЗТ).

В области Фукусима, протокол успешно визуализировал расширенный источник гамма-излучения с скоростью дозы поверхности гораздо меньше, чем 1 ЗСВ/ч, что на порядок ниже, чем в недавнем докладе25,26. Наша система камеры Compton была найдена, что была способна работать стабильно и надежно для напольного измерения. Мы уже подтвердили, что система может управляться с помощью WiFi и портативной батареи для более удобного использования в различных ситуациях, особенно для измерения на открытом воздухе. Министерство окружающей среды Японии установило минимальный коэффициент дозы воздуха в 0,23 зВв/ч для обозначения районов, подышанных к обеззараживанию. Мы считаем, что наша система и протоколы будут большим подспорьем для процедуры обеззараживания в районах низкого уровня радиоактивного загрязнения в обширных районах восточной Японии, где радиоактивный цезий был выпущен в результате аварии на АЭС "Фукусима-дайити" в 2011 году.

Камера Compton, используемая в этом исследовании, имеет высокую чувствительность для гамма-лучей с энергиями между 300 кеВ и 1400 кеВ, что связано с использованием 3,5 см CsI (Tl) сцинтиллятор кубов18. Тип и размер scintillator могут быть оптимизированы для экологического мониторинга низкоуровневых источников гамма-излучения ниже 300 кэВ, таких как 99mTc (141 кеВ) и 111In (171 кеВ, 245 кеВ), которые часто используются в сцинтиграфии. Эта работа будет представлена в другом документе в ближайшем будущем. Детектор может быть изготовлен по низкой цене. На самом деле, стоимость материалов детектора, используемых в данном исследовании, составляла не более 20 000 долларов США, и в этой сумме преобладала цена счетчика, состоящего из CsI (Tl) и PMT; эта конфигурация значительно дешевле, чем scintillators GAGG и полупроводниковые детекторы HPGe, которые используются в других камерах Compton. Кроме того, система, используемая в этом исследовании, должна быть более компактной ради универсальности и удобства. Размер системы, произведенной в данном исследовании, составил 30 см х 25 см х 40 см, что больше, чем существующая портативная гамма-камера5,27. Основными причинами такого большого размера системы являются большой размер PMT, прикрепленный к CsI (Tl) (No4 см и 12 см) и большая электроника ручной работы нами. В будущем, портативность будет улучшена за счет замены PMT с металлическим пакетом PMT или Кремниевый Photomultiplier (SiPM), а также путем переупаковки электроники на небольших размерах.

Disclosures

Авторам нечего раскрывать.

Acknowledgments

Это исследование было поддержано Консорциумом инструментов с открытым исходным кодом (Open-It), Япония, JSPS KAKENHI Grant (No 22244019, 26610055, 15H04769 и 19H04492).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Compton camera Custom made
Dose rate monitor Hitachi, Ltd. DAM-1102
Flash ADC board Bee Beans Technologies Co.,Ltd. BBT-019
PC Panasonic Corporation CF-SZ6
Photo-multiplier tube Hamamatsu Photonics K.K. H11432-100
Survey meter Fuji Electric Co., Ltd. NHC7

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. ICRP. Recommendations of the international commission on radiological protection. Annals of the ICRP. 21, ICRP Publication 60 (1990).
  2. Kamae, T., Enomoto, R., Hanada, N. A new method to measure energy, direction, and polarization of gamma rays. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. 260, 254-257 (1987).
  3. Schoenfelder, V., et al. Instrument description and performance of the imaging gamma-ray telescope COMPTEL aboard the Compton Gamma-ray Observatory. The Astrophysical Journal Supplement Series. 86, 657-692 (1993).
  4. Suzuki, Y., et al. Three-dimensional and multienergy gamma-ray simultaneous imaging by Using a Si/CdTe compton camera. Radiology. 267, 941-947 (2013).
  5. Kataoka, J., et al. Recent progress of MPPC-based scintillation detectors in high precision X-ray and Gamma-ray imaging. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. 784, 248-254 (2015).
  6. Tanimori, T., et al. Establishment of imaging spectroscopy of nuclear gamma-rays based on geometrical optics. Scientific Reports. 7, 41511 (2017).
  7. Sakai, M., et al. In vivo simultaneous imaging with 99mTc and 18F using a Compton camera. Physics in Medicine & Biology. 63, 205006 (2018).
  8. Koide, A., et al. Precision imaging of 4.4 MeV gamma rays using a 3-D position sensitive Compton camera. Scientific Reports. 8, 8116 (2018).
  9. Nagao, Y., et al. Astatine-211 imaging by a Compton camera for targeted radiotherapy. Applied Radiation and Isotopes. 139, 238-243 (2018).
  10. Draeger, E., et al. 3D prompt gamma imaging for proton beam range verification. Physics in Medicine & Biology. 63, 35019 (2018).
  11. Uenomachi, M., et al. Double photon emission coincidence imaging with GAGG-SiPM Compton camera. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. in press (2019).
  12. Nakano, T., et al. Imaging of 99mTc-DMSA and 18F-FDG in Humans Using a Si/CdTe Compton Camera. Physics in Medicine & Biology. in press (2019).
  13. Lee, W., Lee, T. 4 pi FOV compact Compton camera for nuclear material investigations. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. 652, 33-36 (2011).
  14. Yamaya, T., et al. Concrete realization of the whole gamma imaging concept. Proceedings of 2017 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference (NSS/MIC). (2017).
  15. Parra, L. Reconstruction of cone-beam projections from Compton scattered data. IEEE Transactions on Nuclear Science. 47, 1543-1550 (2000).
  16. Xu, D., He, Z. Filtered Back-Projection in 4pi Compton Imaging with a Single 3D Position Sensitive CdZnTe Detector. IEEE Transactions on Nuclear Science. 53, 2787-2795 (2006).
  17. Wilderman, S., Clinthorne, N., Fessler, J., Rogers, W. List-mode maximum likelihood reconstruction of Compton scatter camera images in nuclear medicine. Proceedings of IEEE Nuclear Science Symposium. 3, 1716-1720 (1998).
  18. Watanabe, T., et al. Development of an omnidirectional gamma-ray imaging Compton camera for low-radiation-level environmental monitoring. Japanese Journal of Applied Physics. 57, 026401 (2018).
  19. Kagaya, M., et al. Development of a low-cost-high-sensitivity Compton camera using CsI(Tl) scintillators (γI). Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. 804, 25-32 (2015).
  20. Muraishi, H., Kagaya, M., Katagiri, H., Takeda, T., Watanabe, T. Proposal of a new image reconstruction technique for the Compton camera. The Journal of Japan Academy of Health Science. 17, 159-164 (2014).
  21. Katagiri, H., et al. Development of an all-sky gamma-ray Compton camera based on scintillators for high-dose environments. Journal of Nuclear Science and Technology. 55, 1172-1179 (2018).
  22. Watanabe, T., et al. Remote measurement of urinary radioactivity in 18F-FDG PET patients using Compton camera for accuracy evaluation of standardized uptake value. Biomedical Physics & Engineering Express. 4, 065029 (2018).
  23. Uchida, T. Hardware-based TCP processor for gigabit ethernet. IEEE Transactions on Nuclear Science. 55, 1631-1637 (2008).
  24. Brun, R., Redemakers, R. ROOT - An Object-Oriented Data Analysis Framework. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. 389, 81-86 (1997).
  25. Tomono, D., et al. First on-site true gamma-ray imaging-spectroscopy of contamination near Fukushima plant. Scientific Reports. 7, 41972 (2017).
  26. Kataoka, J., et al. Ultracompact Compton camera for innovative gamma-ray imaging. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. 912, 1-5 (2018).
  27. Wahl, C. G., et al. The Polaris-H imaging spectrometer. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. 784, 377-381 (2015).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics