JPH0558147B2 - - Google Patents
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- JPH0558147B2 JPH0558147B2 JP59015812A JP1581284A JPH0558147B2 JP H0558147 B2 JPH0558147 B2 JP H0558147B2 JP 59015812 A JP59015812 A JP 59015812A JP 1581284 A JP1581284 A JP 1581284A JP H0558147 B2 JPH0558147 B2 JP H0558147B2
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- JP
- Japan
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- fiber
- group
- scintillators
- scintillator
- photodetectors
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- 239000011162 core material Substances 0.000 claims description 9
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 7
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 5
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 7
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/16—Measuring radiation intensity
- G01T1/20—Measuring radiation intensity with scintillation detectors
- G01T1/201—Measuring radiation intensity with scintillation detectors using scintillating fibres
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(イ) 産業上の利用分野
この発明は、オートラジオクラフイツクカメラ
等に用いられる放射線検出器に関し、特に電荷を
持つ粒子の位置検出に好適な放射線検出器に関す
る。
等に用いられる放射線検出器に関し、特に電荷を
持つ粒子の位置検出に好適な放射線検出器に関す
る。
(ロ) 従来技術
従来、荷電粒子の位置検出にはスパークチエン
バ等が用いられていたが、高い空間分解能が得ら
れず、また高い計数率での数え落しも多いという
問題があつた。
バ等が用いられていたが、高い空間分解能が得ら
れず、また高い計数率での数え落しも多いという
問題があつた。
(ハ) 目的
この発明は、空間分解能が高く、検出位置の直
線性に優れ、高い計数率でも数え落しの少ない放
射線検出器を提供することを目的とする。
線性に優れ、高い計数率でも数え落しの少ない放
射線検出器を提供することを目的とする。
(ニ) 構成
この発明による放射線検出器では、透明なシン
チレータを芯材とし、その周囲を芯材よりも屈折
率の低い材料でなるクラツド層で被覆してフアイ
バ状とされ、複数本平行に配列された光学フアイ
バ状シンチレータと、これら複数本のフアイバ状
シンチレータを一定本数ずつグループ分けし、そ
のフアイバ状シンチレータの一端から出射する光
が各グループごとにまとめてそれぞれ１つずつに
導かれグループ数に対応した数の第１群の光検出
器と、フアイバ状シンチレータの他端から出射す
る光が、すべてのグループにわたりグループ内番
号ごとにまとめてそれぞれ１つずつ導かれる、グ
ループ内フアイバ状シンチレータ本数に対応した
数の第２群の光検出器と、上記第１群の光検出器
の１つずつの出力と第２群の光検出器の１つずつ
とのすべての組み合わせごとにそれぞれ１対の出
力とが入力される、その組み合わせ数に対応する
数の同時計数回路とから構成されることが特徴と
なつており、第１群の光検出器のどれが光を検出
したか、及び、そのとき同時に第２群の光検出器
のどれが光を検出したかによつて、どの１本のフ
アイバ状シンチレータで発生が生じたかを判別す
るようにしている。
チレータを芯材とし、その周囲を芯材よりも屈折
率の低い材料でなるクラツド層で被覆してフアイ
バ状とされ、複数本平行に配列された光学フアイ
バ状シンチレータと、これら複数本のフアイバ状
シンチレータを一定本数ずつグループ分けし、そ
のフアイバ状シンチレータの一端から出射する光
が各グループごとにまとめてそれぞれ１つずつに
導かれグループ数に対応した数の第１群の光検出
器と、フアイバ状シンチレータの他端から出射す
る光が、すべてのグループにわたりグループ内番
号ごとにまとめてそれぞれ１つずつ導かれる、グ
ループ内フアイバ状シンチレータ本数に対応した
数の第２群の光検出器と、上記第１群の光検出器
の１つずつの出力と第２群の光検出器の１つずつ
とのすべての組み合わせごとにそれぞれ１対の出
力とが入力される、その組み合わせ数に対応する
数の同時計数回路とから構成されることが特徴と
なつており、第１群の光検出器のどれが光を検出
したか、及び、そのとき同時に第２群の光検出器
のどれが光を検出したかによつて、どの１本のフ
アイバ状シンチレータで発生が生じたかを判別す
るようにしている。
(ホ) 実施例
第１図のおいて、透明なプラスチツクシンチレ
ータを芯材３１とし、その周囲を芯材３１よりも
屈折率の低い材料でなるクラツド層３２で被覆し
てフアイバ状とすることにより光学フアイバ状シ
ンチレータ１が形成されている。このクラツド層
３２はガラス、プラスチツクあるいは屈折率の条
件を満たすものであれば芯材３１と同じプラスチ
ツクシンチレータを使用することもできる。この
フアイバ状シンチレータ１では、荷電粒子が軌跡
３３のようにこのフアイバ状シンチレータ１を突
き抜けると、芯材３１の部分で軌跡３３に沿つて
発光し、その光がクラツド層３２との境界面で全
反射しながら長手方向に伝達されて両端より出射
する。
ータを芯材３１とし、その周囲を芯材３１よりも
屈折率の低い材料でなるクラツド層３２で被覆し
てフアイバ状とすることにより光学フアイバ状シ
ンチレータ１が形成されている。このクラツド層
３２はガラス、プラスチツクあるいは屈折率の条
件を満たすものであれば芯材３１と同じプラスチ
ツクシンチレータを使用することもできる。この
フアイバ状シンチレータ１では、荷電粒子が軌跡
３３のようにこのフアイバ状シンチレータ１を突
き抜けると、芯材３１の部分で軌跡３３に沿つて
発光し、その光がクラツド層３２との境界面で全
反射しながら長手方向に伝達されて両端より出射
する。
このように形成された多数（この実施例では16
本）のフアイバ状シンチレータ１〜１６を第２図
に示すように平行に配列すると、１次元位置検出
器を構成することができる。フアイバ状シンチレ
ータ１〜１６の各々は両端より光を出射するの
で、たとえば第２図に示すような組み合せで各フ
アイバ状シンチレータの端部を８個の光電子増倍
管Ａ〜Ｈに導けば、どのフアイバ状シンチレータ
で発光したかが分る。すなわち、たとえば光電子
増倍管Ａと光電子増倍管Ｅとにより同時に発光が
検出されたとすると、フアイバ状シンチレータ１
で発光が生じたことが分る。そのため、光電子増
倍管Ａ〜Ｄの群および光電子増倍管Ｅ〜Ｈの群の
各群から１個ずつ出力を取り出して組み合せた場
合の16通りの組み合せの同時検出をできるだけの
16個の同時計数回路を設ければ、フアイバ状シン
チレータの配列方向に関する１次元の発光場所す
なわち荷電粒子の入射位置を知ることができる。
これを一般的に表現すれば、フアイバ状シンチレ
ータの本数をｍ×ｎ本（ｍ、ｎは自然数）とし
て、ｍ本ずつグループ分けし、グループ数をｎと
したとき、フアイバ状シンチレータの一端から出
射する光はそのｍ本のグループごとにまとめて第
１群に属する光電子増倍管の１つずつに導く（こ
の光電子増倍管は各グループについて１つ必要で
あるから、第１群の光電子増倍管はグループ数ｎ
だけ必要となる）とともに、フアイバ状シンチレ
ータの他端から出射する光は、各グループ内の番
号ごとに第２群に属する光電子増倍管の１つずつ
に導く（つまり、グループ内の番号１〜ｍごと
に、どのグループに属しているかを問わず１つず
つの光電子増倍管に導くので、この第２群の光電
子増倍管はその各グループ内の本数ｍだけ必要と
なる）。そして、第１群の光電子増倍管の１つず
つと、第２群の光電子増倍管の１つずつとのすべ
ての組み合わせごとに、各１対の出力を同時計数
回路に入力する（この同時計数回路は上記の組み
合わせ数だけ必要となる）。すると、第１群に属
するｎ個の光電子増倍管のどれで光が検出された
かによつてどのグループに属するフアイバ状シン
チレータで発光があつたかが分かり、また、第２
群に属するグループ内の各番号に対応するｍ個の
光電子増倍管のどれで光が検出されたかによつて
どのグループ内番号のフアイバ状シンチレータで
発光があつたかが分かることとなり、これらの同
時性が検出されることにより、結局、ｍ×ｎ本の
フアイバ状シンチレータのどれに放射線が入射し
たかを、ｍ＋個の光電子増倍管で判別できる。
本）のフアイバ状シンチレータ１〜１６を第２図
に示すように平行に配列すると、１次元位置検出
器を構成することができる。フアイバ状シンチレ
ータ１〜１６の各々は両端より光を出射するの
で、たとえば第２図に示すような組み合せで各フ
アイバ状シンチレータの端部を８個の光電子増倍
管Ａ〜Ｈに導けば、どのフアイバ状シンチレータ
で発光したかが分る。すなわち、たとえば光電子
増倍管Ａと光電子増倍管Ｅとにより同時に発光が
検出されたとすると、フアイバ状シンチレータ１
で発光が生じたことが分る。そのため、光電子増
倍管Ａ〜Ｄの群および光電子増倍管Ｅ〜Ｈの群の
各群から１個ずつ出力を取り出して組み合せた場
合の16通りの組み合せの同時検出をできるだけの
16個の同時計数回路を設ければ、フアイバ状シン
チレータの配列方向に関する１次元の発光場所す
なわち荷電粒子の入射位置を知ることができる。
これを一般的に表現すれば、フアイバ状シンチレ
ータの本数をｍ×ｎ本（ｍ、ｎは自然数）とし
て、ｍ本ずつグループ分けし、グループ数をｎと
したとき、フアイバ状シンチレータの一端から出
射する光はそのｍ本のグループごとにまとめて第
１群に属する光電子増倍管の１つずつに導く（こ
の光電子増倍管は各グループについて１つ必要で
あるから、第１群の光電子増倍管はグループ数ｎ
だけ必要となる）とともに、フアイバ状シンチレ
ータの他端から出射する光は、各グループ内の番
号ごとに第２群に属する光電子増倍管の１つずつ
に導く（つまり、グループ内の番号１〜ｍごと
に、どのグループに属しているかを問わず１つず
つの光電子増倍管に導くので、この第２群の光電
子増倍管はその各グループ内の本数ｍだけ必要と
なる）。そして、第１群の光電子増倍管の１つず
つと、第２群の光電子増倍管の１つずつとのすべ
ての組み合わせごとに、各１対の出力を同時計数
回路に入力する（この同時計数回路は上記の組み
合わせ数だけ必要となる）。すると、第１群に属
するｎ個の光電子増倍管のどれで光が検出された
かによつてどのグループに属するフアイバ状シン
チレータで発光があつたかが分かり、また、第２
群に属するグループ内の各番号に対応するｍ個の
光電子増倍管のどれで光が検出されたかによつて
どのグループ内番号のフアイバ状シンチレータで
発光があつたかが分かることとなり、これらの同
時性が検出されることにより、結局、ｍ×ｎ本の
フアイバ状シンチレータのどれに放射線が入射し
たかを、ｍ＋個の光電子増倍管で判別できる。
さらにこのような１次元位置検出器を検出方向
が重ならないようにして２組用いれば２次元位置
検出器が構成できる。すなわち、第３図に示すよ
うに、10本のフアイバ状シンチレータ１〜１０を
平行に並べて第１層を形成し、これを、他の10本
のフアイバ状シンチレータ１１〜２０を平行に並
べて形成した第２層の上に、両者の方向が略直角
になるようにして重ねる。すると、荷電粒子は軌
跡３３のようにこれらの２つの層を突き抜けるた
め、上記と同様に各層での１次元の位置検出が行
なえ、両者によつて２次元の位置が検出できる。
なお、この場合３層以上に重ねることなどもでき
る。また、２層でなる２次元位置検出器を、間に
空間を置いて２組重ねるように配置すれば、これ
らを貫く荷電粒子の飛行軌跡（位置および方向）
を知ることができる。
が重ならないようにして２組用いれば２次元位置
検出器が構成できる。すなわち、第３図に示すよ
うに、10本のフアイバ状シンチレータ１〜１０を
平行に並べて第１層を形成し、これを、他の10本
のフアイバ状シンチレータ１１〜２０を平行に並
べて形成した第２層の上に、両者の方向が略直角
になるようにして重ねる。すると、荷電粒子は軌
跡３３のようにこれらの２つの層を突き抜けるた
め、上記と同様に各層での１次元の位置検出が行
なえ、両者によつて２次元の位置が検出できる。
なお、この場合３層以上に重ねることなどもでき
る。また、２層でなる２次元位置検出器を、間に
空間を置いて２組重ねるように配置すれば、これ
らを貫く荷電粒子の飛行軌跡（位置および方向）
を知ることができる。
ここで、荷電粒子とは、電子、陽電子、γ線、
陽子線等であり、これらが検出できる。また中性
子線は、これら位置検出器の入射側表面に中性子
から荷電粒子に変換するコンバータを設けること
によつて検出できる。
陽子線等であり、これらが検出できる。また中性
子線は、これら位置検出器の入射側表面に中性子
から荷電粒子に変換するコンバータを設けること
によつて検出できる。
フアイバ状シンチレータは太さ10μｍから１mm
程度まで種々のものを作ることが可能であり、細
いフアイバ状シンチレータを数多く配列すれば高
分解能な位置検出を行なうことができる。また、
検出位置の直線性はフアイバ状シンチレータを並
べる精度（ピツチの正確さ）で決定され、精度高
く配列することにより非常に優れた直線性を容易
に達成できる。
程度まで種々のものを作ることが可能であり、細
いフアイバ状シンチレータを数多く配列すれば高
分解能な位置検出を行なうことができる。また、
検出位置の直線性はフアイバ状シンチレータを並
べる精度（ピツチの正確さ）で決定され、精度高
く配列することにより非常に優れた直線性を容易
に達成できる。
なお、上記ではフアイバ状シンチレータの端部
から出射される光を光電子増倍管で検出している
が、これに限らず他の光検出器を使用してもよ
い。さらにフアイバ状シンチレータの本数につい
ても限定されるものでなく、また第２図のように
組み合せる場合のコードもこの図に示したものに
限られないことも勿論である。
から出射される光を光電子増倍管で検出している
が、これに限らず他の光検出器を使用してもよ
い。さらにフアイバ状シンチレータの本数につい
ても限定されるものでなく、また第２図のように
組み合せる場合のコードもこの図に示したものに
限られないことも勿論である。
(ヘ) 効果
この発明の放射線検出器によれば、多数並べら
れたフアイバ状シンチレータをグループ分けし
て、その一端の出射光をグループごとに第１群の
光検出器に導くとともに他端の出射光をグループ
内番号ごとに第２群の光検出器に導き、これら第
１群と第２群の光検出器の出力の１対ずつの組み
合わせごとに同時計数回路を設けるという、簡単
でしかも光検出器数が少なくてよい構成により、
空間分解能を高め、直線性を向上させ、且つ計数
率特性を改善することができる。すなわち、空間
分解能は多数並べられるフアイバ状シンチレータ
の１つずつの太さで決まるので、それを細くする
ことによつて空間分解能を高めることは容易であ
る。また、フアイバ状シンチレータの配列精度を
高める、つまり配列ピツチを正確にすることによ
り、検出位置の直線性を容易に高めることができ
る。さらに、フアイバ状シンチレータの両端より
出射する光を電気信号に変換する光検出器及びそ
れら光検出器の１対ずつの出力の同時性を検出す
る同時計数回路を高速なものとすることによつ
て、高い計数率特性を達成することは容易であ
る。
れたフアイバ状シンチレータをグループ分けし
て、その一端の出射光をグループごとに第１群の
光検出器に導くとともに他端の出射光をグループ
内番号ごとに第２群の光検出器に導き、これら第
１群と第２群の光検出器の出力の１対ずつの組み
合わせごとに同時計数回路を設けるという、簡単
でしかも光検出器数が少なくてよい構成により、
空間分解能を高め、直線性を向上させ、且つ計数
率特性を改善することができる。すなわち、空間
分解能は多数並べられるフアイバ状シンチレータ
の１つずつの太さで決まるので、それを細くする
ことによつて空間分解能を高めることは容易であ
る。また、フアイバ状シンチレータの配列精度を
高める、つまり配列ピツチを正確にすることによ
り、検出位置の直線性を容易に高めることができ
る。さらに、フアイバ状シンチレータの両端より
出射する光を電気信号に変換する光検出器及びそ
れら光検出器の１対ずつの出力の同時性を検出す
る同時計数回路を高速なものとすることによつ
て、高い計数率特性を達成することは容易であ
る。
第１図はこの発明の一実施例にかかる１本のフ
アイバ状シンチレータを示す模式図、第２図はフ
アイバ状シンチレータを１方向に並べた１次元検
出器の例を示す模式図、第３図はフアイバ状シン
チレータを２方向に並べた２次元検出器の例を示
す模式図である。 １〜２０……フアイバ状シンチレータ、３１…
…プラスチツクシンチレータの芯材、３２……ク
ラツド層、３３……荷電粒子の軌跡、Ａ〜Ｈ……
光電子増倍管。
アイバ状シンチレータを示す模式図、第２図はフ
アイバ状シンチレータを１方向に並べた１次元検
出器の例を示す模式図、第３図はフアイバ状シン
チレータを２方向に並べた２次元検出器の例を示
す模式図である。 １〜２０……フアイバ状シンチレータ、３１…
…プラスチツクシンチレータの芯材、３２……ク
ラツド層、３３……荷電粒子の軌跡、Ａ〜Ｈ……
光電子増倍管。
Claims (1)
- １ 透明なシンチレータを芯材とし、その周囲に
芯材よりも屈折率の低い材料でなるクラツド層で
被覆してフアイバ状とされ、複数本平行に配列さ
れた光学フアイバ状シンチレータと、これら複数
本のフアイバ状シンチレータを一定本数ずつグル
ープ分けし、そのフアイバ状シンチレータの一端
から出射する光が各グループごとにまとめてそれ
ぞれ１つずつに導かれるグループ数に対応した数
の第１群の光検出器と、フアイバ状シンチレータ
の他端から出射する光が、すべてのグループにわ
たりグループ内番号ごとにまとめてそれぞれ１つ
ずつに導かれる、グループ内フアイバ状シンチレ
ータ本数に対応した数の第２群の光検出器と、上
記第１群の光検出器の１つずつの出力と第２群の
光検出器の１つずつとのすべての組み合わせごと
にそれぞれ１対の出力とが入力される、その組み
合わせ数に対応する数の同時計数回路とから構成
される放射線検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1581284A JPS60159675A (ja) | 1984-01-31 | 1984-01-31 | 放射線検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1581284A JPS60159675A (ja) | 1984-01-31 | 1984-01-31 | 放射線検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60159675A JPS60159675A (ja) | 1985-08-21 |
| JPH0558147B2 true JPH0558147B2 (ja) | 1993-08-25 |
Family
ID=11899252
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1581284A Granted JPS60159675A (ja) | 1984-01-31 | 1984-01-31 | 放射線検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60159675A (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2625330B1 (fr) * | 1987-12-24 | 1990-08-31 | Centre Nat Rech Scient | Radiochromatogramme a tres haute resolution pour rayonnements ionisants |
| US4942302A (en) * | 1988-02-09 | 1990-07-17 | Fibertek, Inc. | Large area solid state nucler detector with high spatial resolution |
| JP2568439B2 (ja) * | 1989-04-10 | 1997-01-08 | 浜松ホトニクス株式会社 | オートラジオグラフィ装置 |
| JP2851319B2 (ja) * | 1989-09-22 | 1999-01-27 | 三菱重工業株式会社 | 放射線計測装置の放射線検出部 |
| US5281821A (en) * | 1989-11-09 | 1994-01-25 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Position sensitive gamma ray detector |
| US5103098A (en) * | 1989-11-09 | 1992-04-07 | Board Of Regents, The University Of Texas System | High resolution gamma ray detectors for positron emission tomography (pet) and single photon emission computed tomography (spect) |
| JPH0424582A (ja) * | 1990-05-18 | 1992-01-28 | Toshiba Corp | 放射線測定装置 |
| JPH04213091A (ja) * | 1990-12-10 | 1992-08-04 | Konica Corp | 放射線量検出装置 |
| US5334839A (en) * | 1991-10-29 | 1994-08-02 | The Board Of Regents, The University Of Texas System. | Position sensitive radiation detector |
| US5374824A (en) * | 1994-01-05 | 1994-12-20 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Method and apparatus for determining and utilizing cross-talk adjusted scintillating fibers |
| GB0626055D0 (en) | 2006-12-29 | 2007-11-07 | Bae Systems Plc | Detection of ionising radiation |
| US8477906B2 (en) | 2007-03-05 | 2013-07-02 | Trustees Of Boston University | High definition scintillation detector for medicine, homeland security and non-destructive evaluation |
| JP2007327967A (ja) * | 2007-07-30 | 2007-12-20 | Toshiba Corp | 放射線弁別測定装置 |
| KR102105727B1 (ko) * | 2012-02-14 | 2020-05-29 | 아메리칸 사이언스 앤 엔지니어링, 인크. | 파장-편이 섬유-결합 신틸레이션 검출기를 사용한 x-선 검사 |
| JP6498449B2 (ja) * | 2015-01-16 | 2019-04-10 | 国立大学法人千葉大学 | Ｐｅｔ装置及びｐｅｔ装置用放射線検出器 |
| US11193898B1 (en) | 2020-06-01 | 2021-12-07 | American Science And Engineering, Inc. | Systems and methods for controlling image contrast in an X-ray system |
Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPS5412882A (en) * | 1977-06-30 | 1979-01-30 | Aloka Co Ltd | Strand and apparatus for detecting radiation |
| JPS58168982A (ja) * | 1982-03-30 | 1983-10-05 | Shimadzu Corp | 放射線検出器 |
-
1984
- 1984-01-31 JP JP1581284A patent/JPS60159675A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5412882A (en) * | 1977-06-30 | 1979-01-30 | Aloka Co Ltd | Strand and apparatus for detecting radiation |
| JPS58168982A (ja) * | 1982-03-30 | 1983-10-05 | Shimadzu Corp | 放射線検出器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60159675A (ja) | 1985-08-21 |
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