基于几何光学的核伽马射线成像光谱学的建立
仪器与探测器
2017-02-10 v1 天体物理仪器与方法
高能物理 - 实验
核实验
摘要
自核伽马射线发现以来，其成像一直局限于伪成像，如康普顿相机（Compton Camera, CC）和编码掩模（coded mask）。伪成像不能保持沿一条射线的物理信息（强度，或光学中的亮度），因此只能对明亮物体进行定性成像。为了实现定量成像，实现几何光学的相机至关重要，而对于核 MeV 伽马射线，这只能通过康普顿过程的完全重建来实现。最近我们揭示了“电子跟踪康普顿相机”（Electron Tracking Compton Camera, ETCC）提供了定义良好的点扩散函数（Point Spread Function, PSF）。入射伽马射线的信息随 PSF 沿射线保持，这等同于几何光学。在此我们展示使用 ETCC 的成像光谱测量。我们的结果突出了 CC 在进行精确成像时的内在困难，并表明 ETCC 克服了该问题。成像能力还帮助 ETCC 在无屏蔽结构的情况下将噪声水平显著降低约 3 个数量级。此外，利用 ETCC 对康普顿过程的完全重建提供了无康普顿边缘的能谱。这些结果标志着基于真正几何光学的核伽马射线首次正确成像。
引用
@article{arxiv.1702.01483,
title = {Establishment of Imaging Spectroscopy of Nuclear Gamma-Rays based on Geometrical Optics},
author = {Toru Tanimori and Yoshitaka Mizumura and Atsushi Takada and Shohei Miyamoto and Taito Takemura and Tetsuro Kishimoto and Shotaro Komura and Hidetoshi Kubo and Shunsuke Kurosawa and Yoshihiro Matsuoka and Kentaro Miuchi and Tetsuya Mizumoto and Yuma Nakamasu and Kiseki Nakamura and Joseph D. Parker and Tatsuya Sawano and Shinya Sonoda and Dai Tomono and Kei Yoshikawa},
journal= {arXiv preprint arXiv:1702.01483},
year = {2017}
}
备注
22 pages, 8 figures