2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of tissue-equivalent radiation imaging devices using photochromism of organic molecules
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17K19082
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
越水 正典 東北大学, 工学研究科, 准教授 (40374962)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2019-03-31
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| Keywords | 光異性化 / フォトクロミズム / ラジオクロミズム / ラジオフォトルミネッセンス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度には、フォトクロミズムを呈する分子を対象とし、放射線照射による色調変化であるラジオクロミック特性を発現してきた。今年度には、引き続き、ラジオクロミック材料の開発も進めた。いくつかの光異性化機構の化合物を対象として研究を進めた結果、良好なラジオクロミック特性の発現には、光異性化の際の結合の生成・切断など、分子構造の顕著な変化の生じる化合物系が適していることが明らかとなった。
また、今年度には、光異性化により蛍光特性を生じる化合物を対象とした研究を進めた。この化合物では光励起状態の形成後、結合状態の変化が生じ、色調変化を呈する。また、その際の分子構造変化により、蛍光波長が大幅に変化する。このような特性を有する化合物について、放射線により同様の異性化が生じた場合には、ラジオフォトルミネッセンス特性が発現するためである。そのような化合物を添加したPMMAやポリスチレン膜を作製し、X線を照射したところ、顕著な蛍光特性の発現が観測された。即ち、ラジオフォトルミネッセンス特性の発現に成功した。この系においては、1 kGy以下でも顕著な特性変化が観測され、今般の研究期間内で開発した材料の中で、最も感度の高い材料となった。
これらの研究活動を通じ、おおむね、100 Gy～100 kGyの高線量域において感度を有するラジオクロミックおよびラジオフォトルミネッセンス材料の開発に成功した。また、複数の感度領域を有する材料群の開発にも成功した。
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