2017 Fiscal Year Research-status Report
希土類の真空束縛エネルギーに基づく輝尽蛍光ガラス材料の設計・開発
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17K14911
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
岡田 豪 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 助教 (90757840)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | OSL / ガラス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では新規OSL材料として希土類添加ガラス材料の開発を目的としている。ガラスを母体材料とする事により、透明かつ空間的に均一なOSL材料が容易に得られる利点がある。OSL材料が透明であると、光の散乱を極限にまで抑える事が可能であり、空間分解能の向上が見込める。また、添加する希土類イオンは発光中心としての働きに加え、電荷捕獲中心としての働きをもつ。また、その捕獲深さは希土類の真空準位と関連していると考えられ、最適な母体材料および希土類イオンを選定により、OSL材料の設計が可能となると考えられる。
当該年度（1年目）では、数多くのガラス材料を作成し、そのOSL特性を含む蛍光体としての放射線応答特性の評価を行った。ここで、放射線応答特性とはOSL特性に加え、シンチレーションおよび熱蛍光を含む。さらに、光吸収およびフォトルミネッセンスなどの一般的な光学特性を評価し、多方面からの視点から材料評価を行った。なかでも、特に興味深いのは、Ceイオンを添加したガラスでは殆どOSL特性がみられなかったのに対し、CeとSmイオンを共添加したものは顕著なOSL特性が確認された点にある。これは、真空準位を考えた場合、価電子帯および伝導帯との相対エネルギー差から、Ceイオンが発光中心、Smイオンが捕獲中心として働いたと考察する事ができる。このように、当初の目的通り、希土類の適切な添加によりガラス材料にOSLの機能を付与する事に成功した。
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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
当初の目的どおり、希土類イオンの組み合わせにより、ガラス材料に顕著なOSL特性をもたらすことに成功したため。
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| Strategy for Future Research Activity |
1年目で作成した材料を用い、予定通りX線イメージング試験を行う。透明なガラス材料を用いる事によりX線像を高い空間分解能で得られる事が期待できる。空間分解能の定量的な比較を行う為に変調伝達関数（MTF）を評価し、同時に検出感度の評価を行う。
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