2021 Fiscal Year Annual Research Report
Establishment of design principle and basic technology for next generation medical high temperature superconducting skeleton-cyclotron
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18H05244
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
石山 敦士 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00130865)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
植田 浩史 岡山大学, 自然科学学域, 准教授 (10367039)
野口 聡 北海道大学, 情報科学研究院, 准教授 (30314735)
東 達也 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子医科学研究所 分子イメージング診断治療研究部, 部長 (50324629)
福田 光宏 大阪大学, 核物理研究センター, 教授 (60370467)
鷲尾 方一 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (70158608)
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| Project Period (FY) |
2018-06-11 – 2023-03-31
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| Keywords | 電気機器工学 / 超伝導材料 / 加速器 / 量子ビーム / 癌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目標は、核医学治療用α線放出RI（211At）の多量・安定・分散生産・出力エネルギー可変の加速器「高温超伝導スケルトン・サイクロトロン（HTS－SC）」を開発することである。そして本課題では、ビーム加速に必要な磁場を形成するためのREBCO超伝導マルチコイルシステムを実現する5-High技術（高機械強度・高電流密度・高熱的安定・高磁場・高精度磁場）を統合した革新的コイル化技術の確立を目指した。2021年度は、まず、「小型実証モデル（Ultra-Baby-HTS-SC）」用REBCOマルチコイルシステムの製作を完了した。そして特性評価実験（本研究課題の最終年度前年度応募として申請・採択された基盤研究B（課題番号：22H01478。2022年度～24年度）」にて実施）の前準備として、機械強度、熱特性、発生磁場特性等について予備実験と数値解析に基づく検討を行った。「5-High統合・革新的コイル化技術の開発」については、211At生産用実規模コイルシステムを対象として、１）高機械強度化技術：線材内に不均一に流れる遮蔽電流によって生じる電磁応力の影響を数値解析により明らかにした。２）高電流密度化と高熱的安定化を両立する技術：無絶縁コイルに適したコイル保護法として、蓄積エネルギーの回収を巻線内の層間電気抵抗が担う方法が有効な手段の一つとなる可能性を示した。また、無絶縁コイルの健全性を監視する方法として、コイル両端電圧と、ピックアップコイルによる磁場変動を検出する方法について検討し、それらの有効性を評価した。３）高精度の磁場を発生する技術：遮蔽電流による不整磁場の低減法として通電電流波形を制御する方法を適用したときの効果を明らかにした。さらに実規模HTS-SC用マルチコイルシステムの試設計については、アクティブ磁気シールド付きHTS-SC用コイルシステムの設計最適化を実施した。
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| Research Progress Status |
令和3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3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(61 results)
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[Journal Article] Development of ECR ion source with high-temperature superconducting REBCO coils2022
Author(s)
T.H. Chong, M. Fukuda, T. Yorita, H. Kanda, Y. Yasuda, H.W. Koay, Y. Morita, K.Takeda, T. Hara, M. Hisamatsu, H. Zhao, A. Ishiyama, S. Noguchi, H. Ueda, S. Fukui, Y. Matsubara, Y. Mikami, N. Takahashi, J. Yoshida, T. Hirayama, S. Nagaya and T. Watanabe
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Journal Title
Journal of Physics: Conference Series
Volume: 2244
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Characterization and Stabilization of a New 64Cu-Labeled Anti-EGFR Antibody NCAB001 for the Early Detection of Pancreatic Cancer with Positron Emission Tomography2021
Author(s)
Matsumoto H, Igarashi C, Tachibana T, Hihara F, Waki A, Zhang MR, Yoshida S, Naito K, Kurihara H, Ueno M, Ito K, Higashi T, Yoshii Y.
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Journal Title
Pharmaceutics
Volume: 14
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Evaluation of 64Cu-Labeled New Anti-EGFR Antibody NCAB001 with Intraperitoneal Injection for Early PET Diagnosis of Pancreatic Cancer in Orthotopic Tumor-Xenografted Mice and Nonhuman Primates2021
Author(s)
Matsumoto H, Watabe T, Igarashi C, Tachibana T, Hihara F, Waki A, Zhang MR, Tashima H, Yamaya T, Ooe K, Shimosegawa E, Hatazawa J, Yoshida S, Naito K, Kurihara H, Ueno M, Ito K, Higashi T, Yoshii Y.
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Journal Title
Pharmaceuticals (Basel)
Volume: 14
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Development of ECR ion source with high-temperature superconducting REBCO coils2021
Author(s)
T.H. Chong, M. Fukuda, T. Yorita, H. Kanda, Y. Yasuda, H. W Koay, Y. Morita, K. Takeda, T. Hara, M. Hisamatsu, H. Zhao, A. Ishiyama, S. Noguchi, H. Ueda, S. Fukui, Y. Matsubara, Y. Mikami, N. Takahashi, J. Yoshida, T. Hirayama, S. Nagaya and T. Watanabe
Organizer
19th International Conference on Ion Sources- ICIS’21
Int'l Joint Research
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[Presentation] Study on a Self-Resonating Optical Cavity for Laser-Compton Sources2021
Author(s)
Y. Koshiba, S. Otsuka, M. Washio, N. Sugarawa, Y.Uesugi, T. Takahashi, Y. Hosaka, K. Sakaue, A. Aryshev, M. Fukuda, Y. Honda, T. Omori, N. Terunuma, and J. Urakawa
Organizer
IPAC21
Int'l Joint Research
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[Presentation] Development of high temperature superconducting mirror coils for 10GHz ECR ion source2021
Author(s)
T.H.Chong, M.Fukuda, T.Yorita, H.Kanda, K.Hatanaka, T.Saitou, Y.Yasuda, H.W.Koay, Y.Morita, K.Takeda, T.Hara, H.Zhao, A.Ishiyama(26人中13番目), et al.
Organizer
第１８回日本加速器学会年会
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[Presentation] Improvement of energy efficiency of high intensity compact cyclotron2021
Author(s)
Mitsuhiro Fukuda, Tetsuhiko Yorita, Hiroki Kanda, Yuusuke Yasuda, Keijiro Takeda, Takafumi Hara, Kyohei Omoto, Yasuyuki Morita, Tsun Him Chong, Hang Zhao, Tsutomu Shinoduka, Masatoshi Itoh, Takashi Wakui, Satoshi Kurashima, Nobumasa Miyawaki, Masao Nakao, Yohei Matsuda
Organizer
第１８回日本加速器学会年会
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