2018 Fiscal Year Research-status Report
Design of a high performance X-ray camera to visualize human soft tissue
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17K10418
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| Research Institution | 一般財団法人総合科学研究機構(総合科学研究センター(総合科学研究室)及び中性子科学センター(研究開発 |
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Principal Investigator |
安藤 正海 一般財団法人総合科学研究機構(総合科学研究センター(総合科学研究室)及び中性子科学センター(研究開発, 総合科学研究センター, 特任研究員 (30013501)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
湯浅 哲也 山形大学, 大学院理工学研究科, 教授 (30240146)
市原 周 独立行政法人国立病院機構(名古屋医療センター臨床研究センター), その他部局等, 医師 (30426499)
江角 浩安 東京理科大学, 研究推進機構生命医科学研究所, 教授 (70160364)
杉山 弘 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 助教 (80222058)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 高性能X線カメラ / X線暗視野法 / 放射光 / 医学試料のCT像取得 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本科学研究費補助金を用いた研究は高性能X線カメラの開発を自前で行なうことにある。2002年に開発を開始したX線暗視野法の研究をさらに進めるにあたり、研究の高度化に伴ないX線空間解像度が年々上がって来たことが背景にある。すなわちその空間解像度を高めることによって今まで見えなかったガン細胞を中心に各種細胞群、ガン細胞組織が見えるようになりつつあるので、空間解像度を高めることを真剣に取り組む必要に迫られている。X線光源である放射光の軌道上の電子ビームサイズの水平成分と垂直成分の両方がそれぞれ医学試料の空間解像度の水平・垂直成分に直結している。本研究を行なっている実験ステイションにおける理論空間解像度は垂直空間解像度が1ミクロンと水平空間解像度が2-3ミクロンである。しかしながら市販のX線カメラの空間解像度に直結するピクセルサイズは最高性能のもので7.4ミクロンである。しかもこれが市販されてから10年は経過しているが、これを超えるものは登場していない。従来最高性能のX線カメラを供給する英国フォトニクスサイエンス社は現在のところ新たに新製品を市場に供給する予定がないとのことである。この結果を受けて、独自に高性能X線カメラを自作せざるを得なくなった。幸いなことに我が国は世界の中で最高性能の一般用カメラを供給していること、極めて高性能のX線蛍光板を供給している。これを受けて市販品を購入し世界最高性能X線カメラを自作できる見通しが立った。これを受けて製作を始めたことを報告する。
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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
新型高性能X線カメラの設計は終了した。続いて部品であるF1.2レンズ2本、およびカメラボディー1機、さらには高性能蛍光板を購入した。レンズ系を入れる暗箱の設計と製作は完了した。テストは順調に行なった。ここで視野の問題に直面した。問題解決の道を探っている状態である。空間解像度は垂直5ミクロン、水平10ミクロンは達成した。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在はF1.2キャノンレンズを使用している。F値が十分小さく光量は十分に取ることができている。しかし視野が小さい点が問題である。光学系を形成する要素として蛍光材料を考えてみる。すなわちX線を照射して可視光を作り出す蛍光板からの可視蛍光線は単色度が高いと考えられるので、本開発研究にとっては複雑なレンズでなく、単眼レンズ使用も考えられる。このため視野を確保するために口径の大きい単眼レンズ導入を考える。これであれば市場において廉価で入手可能であるからである。それにもかかわらずこれに収差補正をする必要があると考えられる。そこで独自のレンズ系の設計を行ない独自の可視光光学系を作ることを目指す。
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| Causes of Carryover |
The budget was used for purchasing two lens with a certain orifice, but the expecting FOV (field of view) was not available. Thus we reconsidered a design of the lens system. Therefore certain amount was planned to be brought to the next fiscal year. We are now in designing a newly improved lens system.
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[Book] Synchrotron Radiation Applications2018
Author(s)
Masami Ando, Naoki Sunaguchi, Yongjin Sung, Daisuke Shimao, Jong-Ki Kim, Gang Li, Yoshifumi Suzuki, Tetsuya Yuasa, Kensaku Mori, Shu Ichihara，Rajiv Gupta
Total Pages
56
Publisher
World Scientific Publisher
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