2019 Fiscal Year Annual Research Report
Fluorescent nuclear track visualization and high performance of Ag-activated phosphate glass dosimeter irradiated with photons and heavy charged particles
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17H03519
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
黒堀 利夫 金沢大学, その他部局等, 名誉教授 (90153428)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 銀活性リン酸塩ガラス / ラジオフォトルミネッセンス / リチウムフロライド結晶 / 多光子顕微鏡 / リアルタイム線量計 / プロトン照射 / ビルドアップ現象 / 光ファイバー線量計 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は研究継続期間の最終年度でありこれまで掲げてきた「光子，重粒子を照射した銀活性ガラス線量計の蛍光核飛跡の可視化と高性能化」の研究課題において，銀活性ガラス線量計の実用化と高性能化の実現に取り組んだ．具体的には以下の2つの研究実施とその実績を報告する．
第１の実績として，銀活性蛍光ガラスは他の固体線量計に比較して，高い空間分解能，低いフェーディング特性，高い感度と再現性，繰り返し読み出し機能，再利用可能等において優位性がある．しかしながら避けることができない室温下でのこの材料特有のビルドアップ現象を伴う．これは放射線照射中および照射後において，経過時間と共に徐々にラジオフォトルミネッセンス(RPL)蛍光が増加する現象であり，これを如何に克服するかがリアルタイム線量計達成の鍵であり高性能化への課題であった．2年間の基礎実験を通して，その原因となる銀蛍光中心の形成過程の解明と特性把握に加え，さらに本年度この材料の温度，励起波長，励起パワー依存性を詳しく調べることで可変周期で動作可能な光ファイバー結合型線量計システムの構築を実現した．
第2の実績として，前年度1μm程度に集束したプロトンビーム(陽子線)を高速に掃引することで800×800 μmサイズの各種マイクロパターンをガラス表面付近に書き込み，その2次元，3次元パターンを1光子，2光子励起顕微鏡を駆使して可視化するシステムを構築した．今年度は光学特性が銀活性ガラスと似通ったフッ化リチウ(LiF)結晶中に同じサイズ（300×350 μm）の矩形パターンを4.5 MeVのプロトンビームで書き込み，深さ方向の低線量領域でのイメージ(ブラッグカーブ）が材料の違いにより異なる分布形状になることを新たに見い出し，その原因の追究を実施した．これら2つの実績は銀活性蛍光ガラスの新たな応用への実証と高性能化の可能性を探求した重要な成果である.
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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