電子スピン共鳴(ESR)の画像化とパルス化:手法と応用の展開

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03352028
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 池谷 元伺 大阪大学, 理学部, 教授 (20023161)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 河盛 阿佐子 関西学院大学, 理学部, 教授 (40079661) ; 三木 俊克 山口大学, 工学部, 助教授 (70091212) ; 桑田 敬治 大阪大学, 理学部, 教授 (50028099) ; 山中 千博 大阪大学, 理学部, 助手 (10230509) ; 豊田 新 大阪大学, 理学部, 助手 (40207650)
• Keywords: ESR / パルスESR / トンネルESR / トンネル顕微鏡 / ESR顕微鏡 / ESR画像計測 / ESRイメ-ジング

Research Abstract

ESR応用計測の研究が国際的な広がりを見せる中で、従来の物理系、化学系、地学系といったタテ割りの枠を取り払い、処分屋の研究者の総合的協力体制で研究開発を進めることが、従来にもまして必要となっている。本研究で箱のような状況の下で総合研究を組織し、(1)物理系、工学系を中心とし、ESR機器開発(画像計測用、パルスFTーESR、光検出ESR)や普及型ESRの開発をめざすグル-プによるニ-ズに基づいた機器開発、(2)材料科学への応用と新しいニ-ズの取りまとめ、(3)年代測定とESR画像計測の地球科学への応用、またESR画像計測の生物・医学への応用のニ-ズの発掘とその対応、(4)チェルノブイリや原爆放射線の線量計測への応用という4点について、将来広範囲の研究者を組織し、「重点領域」を組織することを念頭において情報交換と技術交流でESRの新しい展開を図った。
特に機器開発系(物理、化学、工学系)としては、パルスESR(FTーESR)、光検波パルスESR、ESRイメ-ジング(ESR顕微鏡)、小型ESRの他、トンネルESR(STMーESR)など革新的な装置を開発する。この系には機器開発に関連のある企業関係者も参加して、討議できる場とした。
また、放射線線量測定系としては、原爆放射線やチェルノブイリ事故放射線を人体歯牙のESR信号より決めた。チェルノブイリ原子炉に白血病ワ-クショップの折りに立ち寄った。これらの成果は、数多くの論文及び池谷、三木著の「ESR顕微鏡ーESR応用計測の手法」の著書に結実した。

Research Products

• [Publications] S.Ikeda and M.Ikeya: "ESR signals in natural and synthetic gypsum;An application of ESR to the age estimation of gypsum precipitates from the San Andreas fault" Jpn.J.Appl.Phys.31. L159-L159 (1992)
• [Publications] S.Toyoda and M.Ikeya: "Thermal stabilities of paramagnetic defect and impurity centers in quartz:Basis for ESR Dating of thermal history" Geological Journal. 25.
• [Publications] Y.Xu,M,Furusawa,M.Ikeya,Y.Kera and K.Kuwata: "ESR microscopic imaging on he spatial distribution of paramagnetic reactive centers on crystals" Chem.Lett.293-296 (1991)
• [Publications] M.Furusawa nnd M.Ikeya: "A method of producing high-quality linear field gradient for magnetic resonnce imaging using straight current lines." Jpn.J.SAppl.Phys.30. L1682-L1685 (1991)
• [Publications] K.Meguro,H.Ishii and M.Ikeya: "A new spin trapping method with inorganic micrlcrystals" Chemistry Express. 6. 399-402 (1991)
• [Publications] H.Ishii,M.Ikeya,M.Kasuya and M.Furusawa: "ESR,TL and FT measurements of a natural apatite" Nucl.Tracks Radiat.Meas.18. 189-192 (1991)
• [Publications] S.Ikeda,M.Kasuya and M.Ikeya: "ESR ages of Middle Pleistocene corals from Ryukyu Islands" Quatern.Res.36. 61-71 (1991)
• [Publications] M.Ikeya and C.Yamanaka: "Reactions of carbon dioxide with slicates;A possible way to process CO2." J.Speleol.Soc.Japan. 16. 52-59 (1991)
• [Publications] 池谷 元伺: "電子スピン共鳴(ESR)による放射線画像計測" 日産科学振興財団研究報告書. 14. 29-33 (1991)
• [Publications] 池谷 元伺: "年代測定の話ー新手法ESR年代測定についてー" 地質と調査. 91. 49-54 (1991)
• [Publications] 池谷 元伺,古沢 昌宏,保知 昌: "マイクロ波走査型ESR顕微鏡" 日本電子ニュ-ス. 31. 38-43 (1991)
• [Publications] 池谷 元伺: "電子スピン共鳴(ESR)顕微鏡で見たダイヤモンド不純物N,Ni分布の成長セクタ" ニュ-ダイヤモンド. 7. 14-19 (1991)
• [Publications] C.Yamanaka,M.Ikeya,K.Meguro and A.Nakanishi: "A.portable ESR spectrometer using Nd-Fe-B permanent magnets" Nucl.Tracks Radiat.Meas.18. 279-282 (1991)
• [Publications] M.Furusawa,M.Kasuya,S.Ikeda and M.Ikeya: "ESR imaging of menerals and its application to dating" Nucl.Tracks Radiat.Meas.18. 185-188 (1991)
• [Publications] S.Toyoda and M.Ikeya: "ESR dating of quartz and plagioclase from volcanic ashes using E',,Al and Ti centers" Nucl.Tracks Radiat.Meas.18. 179-184 (1991)
• [Publications] M.Kasuya,M.Kato and M.Ikeya: "ESR signals of natural barite BaSO4) crystals;Possible applications to geochronology" Essays in Geology,Prof.H.Nakagawa Commemo.,. 95-98 (1991)
• [Publications] M.Ikeya: "Electron spin resonance ESR) microscopy in materials science" Annu.Rev.Mate.Sci.21. 45-63 (1991)
• [Publications] M.Ikeya and S.Toyoda: "Thermal effects in matemorphic rocks around an intrusion" Appl.Magn.Reson.2. 69-82 (1991)
• [Publications] 池谷 元伺,三木俊克: "ESR顕微鏡" 日本シュプリンガ-, 270 (1992)
• [Publications] 池谷 元伺: "素材のESR評価法" アイピ-シ-社, 300 (1992)