2015 Fiscal Year Annual Research Report
パラメトリックＸ線による元素識別トモグラフィの実現
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25286087
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
早川 恭史 日本大学, 理工学部, 教授 (40307799)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
境 武志 日本大学, 理工学部, 助手 (20409147)
金田 隆 日本大学, 歯学部, 教授 (40185947)
高橋 由美子 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, 研究員 (70339258)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 量子ビーム / 単色X線 / PXR / CT / 元素分析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度に引き続き、パラメトリックX線(PXR)の特性を生かし、吸収端を跨いだ2色のX線ビームを用いた断層像の差分による元素分布取得の実験研究を実行した。今年度は回折強調イメージング(DEI)の実験セットアップを利用して特定元素の吸収端を跨いだ2色の交差ビームを形成し、それを用いて２色同時のコンピュータ断層撮像(CT)が可能であることの実証を試みた。
具体的な実証実験として、チタン酸ストロンチウムを含んだポリエチレン片をエポキシ樹脂で固めたものを試料とし、Sr元素のK吸収端16.1keVに調節したPXRビームを用いた実験を行った。吸収端より低エネルギー側をDEIのアナライザーとして用いているSi(220)結晶によって反射し、直進する高エネルギー側のビームと交差するようにした。高性能のX線イメージ検出器を導入したことにより、交差点に設置した試料に対し、180枚以上の投影像を安定に取得する事ができた。交差ビームを用いて同時に得られた2種類の投影像を各々再構成し、得られたCT像の差分をとることにより、Sr元素のみの3次元分布を得ることに成功した。放射光を用いたイメージング分野では、K吸収端差分法(KES)と呼ばれている手法であるが、単色2色ビーム同時の撮像は海外の第3世代放射光施設において湾曲結晶を使った大掛かりな装置による例が最近報告された程度であり、世界的にも独自性があり新規性の高い成果であるといえる。
また、コンパクトな単色X線原の開発研究という観点でも、他の方式のX線原に対する優位性を証明した成果ともいえる。
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| Research Progress Status |
27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 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Element-sensitive computed tomography by fine tuning of PXR-based X-ray source2015
Author(s)
Y. Hayakawa, K. Hayakawa, M. Inagaki, T. Kaneda, K. Nakao, K. Nogami, T. Sakae, T. Sakai, I. Sato, Y. Takahashi, T. Tanaka
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Journal Title
Nucl. Instr. and Meth. B
Volume: 355
Pages: 251-256
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Preliminary Clinical Application Study of Parametric X-rays in Diagnostic Imaging2015
Author(s)
Takashi Kaneda, Kotaro Sekiya, Masaaki Suemitsu, Toshiro Sakae, Yasushi Hayakawa, Yusuke Kawashima, Naohisa Hirahara, Hirotaka Muraoka, Kotaro Ito, Teruaki Muramatsu, Marie Ishida, Hiroyuki Okada
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Journal Title
International Journal of Oral-Medical Sciences
Volume: 14
Pages: 8-12
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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