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2023 Fiscal Year Annual Research Report

Development of next-generation real-time dosimeters for particle beam cancer therapy using advanced RPL materials

Research Project

Project/Area Number 22H02009
Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionKanazawa Institute of Technology

Principal Investigator

南戸 秀仁  金沢工業大学, 産学連携室, 教授 (30133466)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 渡辺 賢一  九州大学, 工学研究院, 教授 (30324461)
加田 渉  群馬大学, 大学院理工学府, 准教授 (60589117)
岡田 豪  金沢工業大学, バイオ・化学部, 准教授 (90757840)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2026-03-31
KeywordsRPL / リアルタイム線量計測
Outline of Annual Research Achievements

新規RP材料を用いた、リアルタイム線量モニタリングシステムの開発を研究目的としている。同システムの開発にはビルドアップを示さないRPL材料を利用する事が必要不可欠であり、従来のRPL材料ではビルドアップ(放射線照射直後からみられる蛍光強度の時間的増加)を示すため、新規材料の開発が必要であった。このような背景のもと、初年度は候補材料となるビルドアップを示さない新規RPL材料の探索を行った。材料は主に遷移金属や希土類金属を賦活した無機セラミックス材料とし、高温電気炉を用いた固相反応法により合成した。比較的生体等価性の高いホウ酸塩、ケイ酸塩、硫酸塩およびリン酸塩化合物に全28種類の添加物をそれぞれ賦活した材料を網羅的に合成し、RPL特性のスクリーニング調査を行った結果、4種類の材料でビルドアップを示さないRPLが認められた。また得られたRPL材料の基礎特性を元にリアルタイム線量モニタリングシステムのプロトタイプを設計・構築した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

予定通り線量計測システムのプロトタイプを構築したため、おおむね順調に進展している。

Strategy for Future Research Activity

構築したプロトタイプ機を用いて粒子線がん治療環境において実証研究を行う。また、問題点を洗い出し、システムの最適化を目指す。

  • Research Products

    (35 results)

All 2024 2023 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (25 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Invited: 1 results) Remarks (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Saskatchewan(カナダ)

    • Country Name
      CANADA
    • Counterpart Institution
      University of Saskatchewan
  • [Int'l Joint Research] Jan Dlugosz University in Czestochowa(ポーランド)

    • Country Name
      POLAND
    • Counterpart Institution
      Jan Dlugosz University in Czestochowa
  • [Int'l Joint Research] University of Pisa(イタリア)

    • Country Name
      ITALY
    • Counterpart Institution
      University of Pisa
  • [Journal Article] Radio-photoluminescence Properties of Eu-doped CaBPO52024

    • Author(s)
      Ito Hirozumi、Okada Go、Koguchi Yasuhiro、Kada Wataru、Watanabe Kenichi、Nanto Hidehito
    • Journal Title

      Sensors and Materials

      Volume: 36 Pages: 559~559

    • DOI

      10.18494/SAM4765

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Radiophotoluminescence properties of Bi-doped NaCaBO32024

    • Author(s)
      Nakamura Tomoya、Okada Go、Nanto Hidehito
    • Journal Title

      Journal of Alloys and Compounds

      Volume: 979 Pages: 173498~173498

    • DOI

      10.1016/j.jallcom.2024.173498

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Radiophotoluminescence properties of Eu-doped Li<sub>2</sub>SrSiO<sub>4</sub> for radiation detectors2023

    • Author(s)
      Takebayashi Fumio、Okada Go、Nanto Hidehito
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 63 Pages: 01SP14~01SP14

    • DOI

      10.35848/1347-4065/acf9b0

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ESR studies to elucidate the origin of the RPL emission of undoped-CaSO42023

    • Author(s)
      Koguchi Yasuhiro、Okada Go、Ueno Satoshi、Sawai Chiaki、Nanto Hidehito
    • Journal Title

      Journal of Materials Science: Materials in Electronics

      Volume: 34 Pages: 1972~1972

    • DOI

      10.1007/s10854-023-11410-w

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] RPLを用いたリアルタイム線量計測のためのプロトタイプ機の構築2024

    • Author(s)
      南戸秀仁,岡田豪,渡辺賢一,加田渉,小口靖弘,黒堀利夫
    • Organizer
      第71回応用物理学会秋季学術講演会, 東京都市大学,東京,2024年3月22-25日
  • [Presentation] Li2O-Al2O3-P2O5ガラスにPb添加する事によるRPL特性の発現と特性評価2024

    • Author(s)
      猪股諒太,猪又冬花,岡田豪,南戸秀仁
    • Organizer
      第71回応用物理学会秋季学術講演会, 東京都市大学,東京,2024年3月22-25日
  • [Presentation] Ce添加NaCaBO3のRPL特性2024

    • Author(s)
      中村友哉,岡田豪,南戸秀仁
    • Organizer
      第71回応用物理学会秋季学術講演会, 東京都市大学,東京,2024年3月22-25日
  • [Presentation] Radiophotoluminescence properties of Eu-doped Li2BaSiO4 for radiation dosimetry applications2023

    • Author(s)
      Fumio Takebayashi,Go Okada, Hidehito Nanto
    • Organizer
      The 8th International Symposium on Biomedical Engineering, Hiroshima, Nov 21-22, 2023
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The quest for new RPL material and possible applications in radiation dosimetry2023

    • Author(s)
      Go Okada
    • Organizer
      The 20th International Conference on Solid State Dosimetry (SSD20), Conference Center Principino, Viareggio, Italy, Sep 17-22, 2023
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Evaluation of Basic Characteristics of CaSO4 for Radio-photoluminescence Dosimetry2023

    • Author(s)
      Satoshi Ueno, Go Okada, Hidehito Nanto, Chiaki Sawai, Yasuhiro Koguchi
    • Organizer
      The 20th International Conference on Solid State Dosimetry (SSD20), Conference Center Principino, Viareggio, Italy, Sep 17-22, 2023
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Characterization of RPL properties of Bi-doped LiCaBO32023

    • Author(s)
      Go Okada, Masaya Kato, Hidehito Nanto
    • Organizer
      The 20th International Conference on Solid State Dosimetry (SSD20), Conference Center Principino, Viareggio, Italy, Sep 17-22, 2023
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Characterization of RPL properties of Eu-doped CaBPO52023

    • Author(s)
      Go Okada, Hirozumi Ito, Hidehito Nanto
    • Organizer
      The 20th International Conference on Solid State Dosimetry (SSD20), Conference Center Principino, Viareggio, Italy, Sep 17-22, 2023
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] RPL Properties of Sm-doped K(Cl,Br) Single crystals2023

    • Author(s)
      Minto Taneoka, Go Okada,Hidehito Nanto
    • Organizer
      The 21st International Conference on Radiation Effects in Insulators (REI-21), Kyushu University, Fukuoka, Japan, Sept 3-8, 2023
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Radiophotoluminescence properties of Bi-doped NaCaBO32023

    • Author(s)
      Tomoya Nakamura, Go Okada,Hidehito Nanto
    • Organizer
      The 9th International Symposium on Organic and Inorganic Electronic Materials and Related Nanotechnologies (EM-NANO 2023), Ishikawa Industrial Promotion Center, Kanazawa, Japan, June 5-8, 2023
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Radiophotoluminescence properties of Eu-doped Li2SrSiO4 for radiation detectors2023

    • Author(s)
      Fumio Takebayashi,Go Okada,Hidehito Nanto
    • Organizer
      The 9th International Symposium on Organic and Inorganic Electronic Materials and Related Nanotechnologies (EM-NANO 2023), Ishikawa Industrial Promotion Center, Kanazawa, Japan, June 5-8, 2023
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Cu添加BaAlBO3F2のラジオフォトルミネッセンス特性2023

    • Author(s)
      齊藤龍之介,岡田豪,篠崎健二,南戸秀仁
    • Organizer
      応用物理学会 極限的励起状態の形成と量子エネルギー変換研究グループ 第13回研究会, 休暇村指宿,指宿,2023年12月11-13日
  • [Presentation] Eu添加Li2MSiO4(M=Ca,Sr,Ba)のラジオフォトルミネッセンス特性2023

    • Author(s)
      竹林文夫,岡田豪,南戸秀仁
    • Organizer
      第26回日本セラミックス協会北陸支部秋季研究発表会, 福井駅前AOSSA,福井,2023年11月17日
  • [Presentation] 不純物添加NaAlSiO4におけるRPL特性の濃度依存性2023

    • Author(s)
      阿部雅美,岡田豪,南戸秀仁
    • Organizer
      第26回日本セラミックス協会北陸支部秋季研究発表会, 福井駅前AOSSA,福井,2022年11月17日
  • [Presentation] 不純物添加Na2Al2B2O7のRPL特性評価2023

    • Author(s)
      関井幹太,岡田豪,南戸秀仁
    • Organizer
      第66回放射線化学討論会, 名古屋大学東山キャンパス,名古屋,2023年9月28-29日
  • [Presentation] 不純物添加NaAlSiO4のRPL特性評価2023

    • Author(s)
      阿部雅美,岡田豪,南戸秀仁
    • Organizer
      第66回放射線化学討論会, 名古屋大学東山キャンパス,名古屋,2023年9月28-29日
  • [Presentation] 放射線誘起酸化還元反応による蛍光中心の形成を利用したイオン飛跡検出技術開発の導入的試み2023

    • Author(s)
      岡田豪,越水正典,南戸秀仁
    • Organizer
      第66回放射線化学討論会, 名古屋大学東山キャンパス,名古屋,2023年9月28-29日
  • [Presentation] Eu添加Li2BaSiO4におけるラジオフォトルミネッセンス特性2023

    • Author(s)
      竹林文夫,岡田豪,南戸秀仁
    • Organizer
      第84回応用物理学会秋季学術講演会, 熊本城ホール,熊本,2023年9月19-23日
  • [Presentation] RPL特性を有する不純物添加CsBr材料の探索2023

    • Author(s)
      奥濃麻夏,岡田豪,南戸秀仁
    • Organizer
      第84回応用物理学会秋季学術講演会, 熊本城ホール,熊本,2023年9月19-23日
  • [Presentation] リアルタイム線量計測用RPLリーダーの開発2023

    • Author(s)
      岡田豪,加田渉,渡辺賢一,南戸秀仁
    • Organizer
      応用物理学会 極限的励起状態の形成と量子エネルギー変換研究グループ 第12回研究会, オンライン,2023年8月7-9日
  • [Presentation] Eu添加Li2SrSiO4におけるRPL現象とその基礎的な特性評価2023

    • Author(s)
      竹林文夫,岡田豪,南戸秀仁
    • Organizer
      応用物理学会 極限的励起状態の形成と量子エネルギー変換研究グループ 第11回研究会, オンライン,2023年6月16日
  • [Presentation] 不純物添加NaAlSiO4の合成及びRPL特性評価2023

    • Author(s)
      阿部雅美,岡田豪,南戸秀仁
    • Organizer
      応用物理学会 極限的励起状態の形成と量子エネルギー変換研究グループ 第11回研究会, オンライン,2023年6月16日
  • [Presentation] CsBrに不純物を添加した単結晶の育成とRPL特性評価2023

    • Author(s)
      奥濃麻夏,岡田豪,南戸秀仁
    • Organizer
      応用物理学会 極限的励起状態の形成と量子エネルギー変換研究グループ 第11回研究会, オンライン,2023年6月16日
  • [Presentation] 希土類や遷移金属を賦活したラジオフォトルミネッセンス材料の探索2023

    • Author(s)
      岡田豪,南戸秀仁
    • Organizer
      第39回希土類討論会, 札幌コンベンションセンター,札幌,2023年5月30-31日
  • [Presentation] Yb添加Li2CaSiO4におけるRPLの基礎特性2023

    • Author(s)
      竹林文夫,岡田豪,南戸秀仁
    • Organizer
      第39回希土類討論会, 札幌コンベンションセンター,札幌,2023年5月30-31日
  • [Remarks] 金沢工業大学 岡田豪研究室

    • URL

      http://gookadalab.com/index.html

  • [Remarks] リサーチマップ

    • URL

      https://researchmap.jp/gookada

  • [Patent(Industrial Property Rights)] ラジオフォトルミネッセンス用蛍光体、その製造方法 、蛍光線量計、放射線量測定方法及び装置2023

    • Inventor(s)
      岡田豪,南戸秀仁,小口靖弘,上野智史
    • Industrial Property Rights Holder
      株式会社千代田テクノル
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      PCT/JP2023/014752
    • Overseas

URL: 

Published: 2024-12-25  

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