2003 Fiscal Year Annual Research Report
プラズマCVD法によるTiO_2膜を使った微小放射線センサーの試作に関する研究
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15560267
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
下妻 光夫 北海道大学, 医学部, 教授 (70041960)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊達 広行 北海道大学, 医学部, 教授 (10197600)
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| Keywords | 放射線センサー / 薄膜センサー / TiO_2薄膜 / プラズマCVD / TiO_2膜 / セラミクス構造 / 紫外線センサー / 微小放射線センサー / 生体適用放射線センサー |
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| Research Abstract |
最近の研究によるとルチル型TiO_2薄膜とセラミクスとの界面相互作用により放射線感知が可能で、検出器材料としても有力であると報告されている。TiO_2薄膜が放射線検出器材料として十分な特性を持っているなら、現在使われている電離箱型やシンチレータ(固体・液体など)更にGM管のような放射線検出センサーの体積を大幅に縮小でき、また使用電圧の低電圧化等が行える事になると考えられる。特に、医療の分野における生体内埋め込み放射線センサーとして使用が可能なら放射線治療などの被爆線量管理に威力を発揮するものと考えられる。そこで申請者らは、TiO_2生成材料としてTiCl_4とO_2を考え、トライオード型プラズマCVD法によりTiO_2膜生成を試み、ルチル型膜生成が出来るかについて実験的に明らかにし、そのTiO_2膜を石英板、セラミック(アルミナ、ジルコニア)、Si基板面に成長させ、それぞれの材料基板に対してどのような堆積条件でルチル型薄膜が生成できるかについて実験を行う。更に、TiO_2膜/絶縁物(石英板、セラミック:数mm角)構造の放射線センサーとしての特性評価を行い、臨床に使用が可能であるかと言う所まで一連の研究を行うことを本研究の目的としている。これまでに得られた知見は以下の様である
1.TiO_2薄膜とセラミクス(アルミナ、石英)構造の作成試料において、膜厚1μm程度では、紫外線センサーとして有効に動作し、信号レベルも数百nA程度が得られた。
2.この試料状態でγ線照射すると信号が暗流に埋もれて放射線センサーとして働かないことがわかった。
3.この構造でTiO_2膜を数百nm厚にすることで暗流を減少させることができ、放射線信号が現れセンサーとして動作することを確認できた。
4.この放射線センサーにγ線強度を変化させ信号強度を測定して、線形関係が得られ、放射線センサーとして有望であることを明らかにした。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] Date H: "Development of RISA Detectors for Onsite Sensing and Microdocimetry"International Workshop on Radiation Risk and its Origin at Molecular and Cellular Level, JAERI-Conf.. 5.3. 65-75 (2003)
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[Publications] Shimozuma M: "Deposition of TiO_2 Films by Triode Plasma CVD Methode Using TiCl_4+O_2"Proceedings of The 20^<th> Symposium o Plasma Processing. 20. 279-280 (2003)
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[Publications] 下妻光夫: "TiCl_4+O_2を用いたイオンアシストプラズマCVD法によるTiO_2膜の生成"応用物理学会学術講演会予稿集. 1a-ZG-6. 106-106 (2003)
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[Publications] 伊達広行: "RISA(Radiation Induced Surface Activation)検出器の開発"日本医学物理学会学術講演予稿集. 23. 220-221 (2003)
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[Publications] Date H: "Electron collision processes in gaseous Xenon"Nucl.Instr.& Meth. In Phys.Res.B. 207. 373-380 (2003)
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[Publications] Shimozuma M: "Development of TiO_2/Ceramics Radiation Detectors by Plasma CVD"Proceedings of the 21^<th> Symposium on Plasma Processing. 21. 134-135 (2004)
