| Project/Area Number |
23K23000
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| Project/Area Number (Other) |
22H01732 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 25020:Safety engineering-related
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
瀬戸 康雄 国立研究開発法人理化学研究所, 放射光科学研究センター, グループディレクター (10154668)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高橋 史樹 信州大学, 学術研究院理学系, 准教授 (40754958)
西脇 芳典 高知大学, 教育研究部人文社会科学系教育学部門, 教授 (50632585)
渡邊 慎平 国立研究開発法人理化学研究所, 放射光科学研究センター, 研究員 (60889632)
岩井 貴弘 国立研究開発法人理化学研究所, 放射光科学研究センター, 研究員 (90756694)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2023: ¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
Fiscal Year 2022: ¥8,060,000 (Direct Cost: ¥6,200,000、Indirect Cost: ¥1,860,000)
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| Keywords | 放射光分析 / 法科学 / 科学捜査 / マイクロイメージング / 違法薬物 / 微細物 / イメージング / 詳細分析 / 放射光 |
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| Outline of Research at the Start |
ラボ分析技術を用いても解決が難しい事件鑑定が後を絶たない。本研究では、高輝度放射光X線を用いた多彩なイメージング詳細計測技術（赤外分光、蛍光X線分光、X線吸収微細構造解析、X線光電子分光、X線CT）とラボ分析技術（顕微ラマン分光、マイクロ分画-液体クロマトグラフィー-質量分析など）を組み併せて、従来の法科学のバルク定性検査や形態観察では達成できなかった、物質の化学形態的特徴を伴うサブμmレベルの2次元、3次元構造や物質分布を可視化できる、高度な科学捜査技術体系を開発する。押収粉末の薬物・元素分布に基づく異同識別、毛髪中の薬物分布解析、単繊維の元素分布に基づく異同識別、指紋検査に適用する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
SPring-8のBL36XUで、覚醒剤粉末の走査型X線蛍光（XRF）顕微鏡測定（5.5～15 keV、ビーム0.5 μm、10 μmステップ）およびX線吸収微細構造（XANES）解析を行った。Cl（メタンフェタミン塩酸塩の存在）の分布とCr、Znの分布は概ね近似し、Brの分布は異なり、Feは粒子として局在化していた。一部試料で一価Zn、金属Cu、Crが検出された。マクロな元素分析による覚醒剤プロファイリングでは汚染の影響で正しい異同識別評価が得られず、放射光マイクロXRF分析の重要性が明らかとなった。
BL17SUで、加熱指紋の軟X線分光分析を行った。走査型X線蛍光顕微鏡（ビーム1.2 keV、数十μmステップ）により、シリコン、アルミニウム、SUS基板上Na Kaピーク検出を指標として指紋隆線が、光電子分光顕微鏡によりガラスも含めてすべての基板上で指紋隆線が確認された。
BL05XUで、ポリエチレンテレフタレート（PET）単繊維の小角散乱（SAXS）および広角回折（WAXD）測定（12.4 keV、ビーム17 ×98 μm、カメラ長1850 ／170 mm、露光1 sec）を行った。SAXS像において子午線方向に層雲状の4点散乱が観察され、中心点から層状散乱中央部への距離（q）、角度（Φ）を求め、WAXD像においてPET特有の回折が現れ、方位角解析 (010)回折面の中心ピークの半値幅（FWHM）、赤道方向の結晶回折ピークの2θ方向総強度に対する割合（結晶化度CI）を求めた。PET紡糸における溶融紡糸速度、延伸温度、延伸巻取速度と、測定4因子の相関が認められ、PET微細構造の違いがSAXS/WAXD測定値を反映していた。4因子の4次元空間での2種の繊維間のユークリット距離を計算すると2σを超える繊維の組み合わせの割合は97%以上で、有意な異同識別が可能であった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の研究計画のうち、①ラボ分析装置（顕微IR、顕微ラマン、偏光・蛍光顕微鏡、ICP/AES、全反射XRF、SEM-EDX、LC-MS、HPLC）の整備は達成され、新たにレーザー顕微鏡、熱分解GC-Q/TOF、X線顕微鏡を整備した。②FT/IRイメージングに関しては、薬物粉末や覚醒剤粉末の実験はほぼ終了し、論文作成中である。③XRFイメージングに関しては、毛髪中薬物や繊維中元素の分布に関する実験は終了し、論文作成中である。④XAFS解析に関しては、毛髪中薬物や繊維中元素の分布に関する実験は終了し、論文作成中である。⑥軟X線分光分析に関しては、指紋分析法開発に係る実験は進行中で、PEEM測定に関して論文作成中である。⑦X線CTに関しては、SAXS測定に変更し、ポリエステル繊維を対象とした放射光SAXS、WAXD分析実験はほぼ終了し、論文作成中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
新たに導入した近接場赤外分光装置を用いて、サブμm領域のIRイメージングによる有機物分布解析法を開発し。指紋の微細構造の解析を行う。
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