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光トラップによる溶液中のマイクロ放射線源の空間制御

Research Project

Project/Area Number 15656241
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Nuclear engineering
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

飯田 敏行  大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60115988)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 佐藤 文信  大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (40332746)
Project Period (FY) 2003 – 2005
Project Status Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help
¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2005: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2004: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2003: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Keywords光ピンセット / 光学顕微鏡観測 / マイクロ放射線源 / マイクロ波放射線源 / マイクロビーズ / γ線 / 放射線検出器 / RIトレーサー
Research Abstract

近年、癌の粒子線・放射線治療の基礎研究として、細胞組織の特定領域や単一細胞にX線やイオンビームを照射し、その生物学的影響について調べられている。これまでに、研究代表者は、培養液中の細胞にX線マイクロビームを正確に照射する装置を開発した。X線マイクロビーム照射装置はマイクロフォーカスX線管(管電圧:〜50kV、管電流:〜1mA、Rhターゲット)、X線導管(ガラスキャピラリ)、蛍光X線分析用X線検出器、サンプルステージ、光学顕微鏡、レーザー等から構成されている。X線管、X線導管、X線検出器は真空チェンバー内に設置されている。マイクロフォーカスX線管からのX線はガラスキャピラリを利用して、真空窓から大気中に取り出され、最小10μmのX線ビームスポットを得ることができる。
培養液中の単一細胞にX線マイクロビームを照射した場合、その吸収線量は非常に重要なパラメータとなる。本研究では、X線マイクロビームのビームプロファイルおよびエネルギースペクトルを正確に測定し、モンテカルロ法による光子・電子輸送計算シミュレーションから、培養液中の単一細胞に対する吸収線量率を評価した。5mm深さの培養液に沈んだ10μmサイズの細胞にX線マイクロビームを照射した場合、エネルギー4keV以下のX線は、培養液中で完全に吸収され、細胞照射に寄与するX線のエネルギーは4〜10keVが中心であった。また、光電効果やコンプトン効果で生成される高速電子のエネルギー付与は、ビーム径に対して1〜2μm程度の拡がりがあることがわかった。また、その細胞に対する最大の吸収線量率は0.05Gy/sと評価されており、低放射線線量領域での生物照射実験に利用可能であることが示された。

Report

(3 results)
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2006 2005 2004

All Journal Article (6 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Comparison of electrical properties of ceramic insulators under gamma ray and ion irradiation2006

    • Author(s)
      T.Tanaka, R.Nagayasu, F.Sato, T.Muroga, T.Ikeda, T.Iida
    • Journal Title

      Fusion Engineering and Design 81

      Pages: 1027-1027

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Measurement of Profile of Micro X-ray Beam2005

    • Author(s)
      T.Kuchimaru, Y.Higashino, F.Sato, Y.Kato, T.Iida
    • Journal Title

      Proc. of the 19^<th> workshop on Radiation Detectors and Their Uses. 19

      Pages: 121-121

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Scintillation Response of Liquid Jets under Ion Beam Irradiation2005

    • Author(s)
      T.Kagawa, K.Aikawa, F.Sato, T.Iida
    • Journal Title

      Proc. of the 19^<th> workshop on Radiation Detectors and Their Uses. 19

      Pages: 106-106

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] An Experiment on Ion Beam Collisions with Argon Clusters2005

    • Author(s)
      T.Kagawa, F.Sato, T.Iida
    • Journal Title

      Journal of Nuclear Science and Technology 42

      Pages: 423-423

    • NAID

      10014336608

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Energy distributions of ions emitted from argon clusters Coulomb-exploded by intense femtosecond laser pulses2004

    • Author(s)
      M.Hirokane, S.Shimizu, M.Hashida, S.Okada, S.Okihara, F.Sato, T.Iida, S.Sakabe
    • Journal Title

      PHYSICAL REVIEW A 69

      Pages: 3201-3201

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] 光ピンセットによるマイクロ放射線源の空間制御2004

    • Author(s)
      佐藤文信
    • Journal Title

      JAERI-Conf 14

      Pages: 15-15

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Book] 先進放射線2005

    • Author(s)
      飯田敏行 監修
    • Total Pages
      330
    • Publisher
      大阪大学出版会
    • Related Report
      2004 Annual Research Report

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Published: 2003-04-01   Modified: 2016-04-21  

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