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J-GLOBAL ID：202002227841156313   整理番号：20A1189161

ヘリウムビームラジオグラフィーにおける空間分解能改善のための技術【JST・京大機械翻訳】

A technique for spatial resolution improvement in helium-beam radiography

著者 (8件)： Amato C. (Department of Medical Physics in Radiation Oncology, German Cancer Research Center (DKFZ), Heidelberg, Germany) ,  Amato C. (Heidelberg Institute for Radiation Oncology (HIRO), National Center for Radiation Research in Oncology (NCRO), Heidelberg, Germany) ,  Amato C. (Department of Physics, University of Pisa, Pisa, Italy) ,  Martisikova M. (Department of Medical Physics in Radiation Oncology, German Cancer Research Center (DKFZ), Heidelberg, Germany) ,  Martisikova M. (Heidelberg Institute for Radiation Oncology (HIRO), National Center for Radiation Research in Oncology (NCRO), Heidelberg, Germany) ,  Gehrke T. (Department of Medical Physics in Radiation Oncology, German Cancer Research Center (DKFZ), Heidelberg, Germany) ,  Gehrke T. (Heidelberg Institute for Radiation Oncology (HIRO), National Center for Radiation Research in Oncology (NCRO), Heidelberg, Germany) ,  Gehrke T. (Department of Physics and Astronomy, Heidelberg University, Heidelberg, Germany)
資料名： Medical Physics  (Medical Physics)
巻： 47  号： 5  ページ： 2212-2221  発行年： 2020年 
JST資料番号： A1258A  ISSN： 0094-2405  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 目的:イオンビームX線撮影はX線撮影と比較して有意に低い空間分解能(SR)を示す。これは主に多重Coulomb散乱(MCS)によるもので,イオンが画像化された物体において起こる。本研究では,ヘリウム-ビームX線撮影における空間分解能を改善するための新しい技術を開発した。MCSを減少させ,したがってSRを増加させるために,ヘリウム-ビームエネルギーの増加を利用した。【方法】実験的研究を,薄い画素化シリコン検出器(Timepix)で完全に構成された専用のイオン追跡イメージングシステムで行った。エネルギーを増加させた4つのヘリウムビーム(168.8から220.5MeV/uまで)を用いて,中間深さで2mmのエアギャップを有する均一な160mmのPMMAファントムを画像化した。エネルギー分解器(ED)を後方追跡システムとエネルギー堆積検出器の間に置き,より高いエネルギーイオンに関連するより長い範囲を補償した。SRを各ビームエネルギーで測定した。画像品質に及ぼす全体的影響を考慮するために,コントラスト対雑音比(CNR),単一イオン水等価厚さ(WET)精度およびファントムにおける吸収線量も初期ビームエネルギーの関数として評価した。FLUKAモンテカルロシミュレーションを用いて,実験装置の概念設計と線量推定を支援した。結果:調査したエネルギー間隔において,全SRの約30%の増加がビームエネルギーの増加により測定され,最大値0.69lp/mmに達した。350μGyの吸収線量と220μmの画素サイズで発生したX線写真に対して,ビームエネルギーが増加するとCNRの32%の減少が見られた。1mm画素サイズでは,CNRは22%だけ減少した。画像のCNRは常に6以上であった。単一イオンWET精度は1.2%~1.5%の範囲にあることが分かった。結論:EDと組み合わせてビームエネルギーを増加させることにより,ヘリウム-ビームX線撮影におけるSRの改善の可能性を実験的に示し定量化した。有意なSR増加がCNRの許容可能な減少で測定された。さらに,EDがエネルギー堆積X線写真を生成するためのビームエネルギーの増加を利用するための価値あるツールであることを示した。Copyright 2020 Wiley Publishing Japan K.K. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： X線写真 ,  イオン ,  イオンビーム ,  ケイ素 ,  画像処理 ,  *画素 ,  画質 ,  多重化 ,  Coulomb散乱 ,  トラッキング装置 ,  ファントム ,  吸収線量
準シソーラス用語： モンテカルロシミュレーション ,  画像化 ,  *ヘリウムビーム , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： エネルギー分解装置 ,  ヘリウムビームラジオグラフィー ,  イオンビームイメージング ,  イオンビーム放射線療法 ,  シリコンピクセル検出器 ,  空間分解能

分類 (3件)： 電子顕微鏡,イオン顕微鏡  (BD02050B) ,  固体デバイス製造技術一般  (NC03030V) ,  電子ビーム・イオンビームの応用  (BD02070X)

タイトルに関連する用語 (1件)： 空間分解能