医用衝撃波観測用可変ペクトル形デュアルフラッシュX線システムの開発と応用

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05670783
• Research Institution: Iwate Medical University
• Principal Investigator: 佐藤 英一 岩手医科大学, 教養部・物理学, 講師 (90154038)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高橋 敬 岩手医科大学, 医学部・電算機センター, 助手 (60128923) ; 寒河江 康朗 岩手医科大学, 教養部・物理学, 助手 (30235197) ; 木村 眞吾 岩手医科大学, 教養部・物理学, 助手 (30214878) ; 志子田 有光 岩手医科大学, 教養部・物理学, 助手 (00215972) ; 大泉 貞治 岩手医科大学, 教養部・物理学, 教授 (20048268)
• Keywords: フラッシュX線 / パルスX線 / デュアルフラッシュX線装置 / 高速度ラジオグラフィー / X線スペクトル / 衝撃波 / 水中衝撃波 / キャビテーション

Research Abstract

平成5年度科研費補助金交付申請書にある研究計画・方法に基づいて機械器具備品および消耗品を購入し、予定通りの研究成果をあげることができた。さらに平成6年度に予定した研究の準備を進めているところである。研究成果を以下に箇条書にする。
1)環状の表面放電式フェライト陰極、棒状のタングステン陽極、およびアクリル製のX線管体を有する冷陰極の二極フラッシュX線管2本を試作した。陰極より発生する電子流を陽極に加速・集束し、、パルス幅が100ns程度で安定なフラッシュX線を発生させることができた。
2)2つの電圧出力端子を有する極性反転式パルス発生装置と1)のX線管2本を、5.0mの同軸ケーブル2本を用いて接続し、同時照射デュアルフラッシュX線装置を試作した。この装置より出力するフラッシュX線のパルス幅はやはり100ns程度で、陽極と陰極の幾何学的位置関係(陽陰極間距離)を一定に保つことにより最大フォトンエネルギーが等しいフラッシュX線を発生させることができた。陽陰極間距離を変化させた場合には異なるフォトンエネルギーのX線が発生した。
3)装置の管電流、管電圧、X線出力波形、X線出力の時間積分値(絶対値)等を精密に測定し、X線強度、パルス幅、および線質(平均的なスペクトル分布)の調整法について検討した。
4)2)と同様の高電圧パルス発生装置を試作し、計2台の発生装置と2本のフラッシュX線管、および2チャンネルの遅延パルス発生装置とを組合せ、連続照射が可能で、しかもX線スペクトルが可変のデュアルフラッシュX線装置を試作した。3)と同様にこの装置のX線特性を測定した。
5)2)の装置を用いて、水中衝撃波対外砕石時に発生するキャビテーションバブルクラウドの遅延撮影に世界で初めて成功した。

Research Products

• [Publications] E.Sato,et al.: "Soft flash x-ray system for shock wave research" Proc.19th Int.Symp.on Shock Waves,Marseille,1993. (1993)
• [Publications] 佐藤英一、他: "衝撃波砕石時に発生するキャビテーションバブルクラウドのフラッシュX線撮影" 高速度撮影とフォトニクスに関する総合シンポジウム1993講演論文集. 63-66 (1993)
• [Publications] 佐藤英一、他: "高圧力幅水中衝撃波発生のための水中放電の基礎実験" 平成5年度衝撃波シンポジウム講演論文集. 153-156 (1994)
• [Publications] 佐藤英一、他: "高出力フラッシュX線装置によるキャビテーションバブルクラウドの観測" 平成5年度衝撃波シンポジウム講演論文集. 365-368 (1994)
• [Publications] 佐藤英一、他: "衝撃波研究用デュアルフラッシュX線装置の試作" 平成5年度衝撃波シンポジウム講演論文集. 445-448 (1994)
• [Publications] 佐藤英一、他: "医用衝撃波観測用可変スペクトル形デュアルフラッシュX線システムの開発と応用" INNERVISION. 7. (1994)