2014 Fiscal Year Annual Research Report
レーザーコンプトン散乱Ｘ線による可視不能生体材料のリアルタイム可視化装置の開発
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25286094
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
豊川 弘之 独立行政法人産業技術総合研究所, 計測フロンティア研究部門, 研究グループ長 (80357582)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三浦 永祐 独立行政法人産業技術総合研究所, エネルギー技術研究部門, 上級主任研究員 (10358070)
田中 真人 独立行政法人産業技術総合研究所, 計測フロンティア研究部門, 主任研究員 (30386643)
鶴嶋 英夫 筑波大学, 医学医療系, 准教授 (50315470)
平 義隆 独立行政法人産業技術総合研究所, 計測フロンティア研究部門, 研究員 (60635803)
黒田 隆之助 独立行政法人産業技術総合研究所, 計測フロンティア研究部門, 主任研究員 (70350428)
山田 家和勝 独立行政法人産業技術総合研究所, 計測フロンティア研究部門, 客員研究員 (70358258)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | レーザー / 電子加速器 / X線 / ステント / 可視化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、小型電子リニアックと高出力レーザーとを駆使したレーザーコンプトン散乱X線発生技術の高度化によって、可視不能ステントのような体内に注入した超微細構造材料をリアルタイムに可視化する技術を開発することを目的としている。本年度はエネルギー数10 MeVの電子ビームと800nmチタンサファイアレーザー光子によるレーザーコンプトン散乱によって約30 keVの準単色X線を発生し、これを用いて模擬血管内部に封入した塞栓コイルの可視化実験を行った。
具体的には35 MeVの電子ビームを用いて約28 keVのX線を生成した。光源から約1.8 m地点にステント及び塞栓材であるコイルを、約4.0 mの地点に検出器（イメージングプレート）を設置し、拡大系（2倍程度）によるイメージングを行った結果コイルの可視化に成功した。
今年度は衝突用チタンサファイアレーザーのプリアンプの結晶が焼損したため、再研磨加工による修復作業を行った。その結果出力は従来の7割程度まで回復した。今後は結晶のアライメントと電子ビームとの衝突位置を再調整し、レーザーコンプトン散乱X線の発生を目指す。電子加速器の冷却水システムの制御回路に一部不具合が発生したが早期の点検で発見できたため実験前に修理することができた。
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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
昨年度はレーザー発振器の故障によって実験ができなかった塞栓コイルのX線画像を取得することができ、鮮明な像を得た。プリアンプの故障や冷却水システムのトラブルは予定外であったが、無事に原状復帰を果たしフェムト秒レーザーパルスの発生に成功した。
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| Strategy for Future Research Activity |
2倍高調波光と電子ビームの衝突を検証し、レーザーコンプトン散乱X線のエネルギーを材料のK吸収端付近に調整した後、模擬血管に挿入した塞栓コイルやステントをX線で可視化する。
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| Causes of Carryover |
塞栓コイルのX線イメージング実験を行った直後に、レーザーのプリアンプが故障して修理に時間を要した。そのためマルチパルス紫外レーザーの発生を翌年度に繰り越すこととなったため次年度使用額が発生した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
当該研究費はマルチパルス紫外レーザーを安定に発生させるために必要なレーザーの導入、および2倍高調波でのレーザーコンプトン散乱X線発生実験に使用する予定である。
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