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2015 Fiscal Year Annual Research Report

NRFを利用した同位体3Dイメージングに関する基礎研究

Research Project

Project/Area Number 26289363
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

大垣 英明  京都大学, エネルギー理工学研究所, 教授 (10335226)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 加藤 政博  分子科学研究所, 大学共同利用機関等の部局等, 教授 (30185871)
静間 俊行  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, その他部局等, 研究員 (50282299)
早川 岳人  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, その他部局等, 研究員 (70343944)
平 義隆  国立研究開発法人産業技術総合研究所, その他部局等, 研究員 (60635803)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
KeywordsLCSγ線 / NRF / 同位体CT / FEL / UVSOR-III
Outline of Annual Research Achievements

核共鳴蛍光散乱(NRF)とγ線CTを組み合わせた新しい原理による同位体3Dイメージング法について、実証実験を行った。
分子科学研究所の放射光施設UVSOR-IIIにおいて、1.94-μmの波長のファイバーレーザーと、UVSOR-IIIの750MeV、300mAの電子ビームを正面衝突させる事でLCSγ線の発生を行うビームラインをBL-1に整備した。
一方、UVSOR-IIIでのFELの再立ち上げに関しては、ビームライン下流側のミラーチェンバーを設置すると共に、ミラー駆動機構の動作テストを行った。残念ながら、この装置は2011年まで使用していたものであり、駆動用コントローラ/ドライバに問題が生じており、そのままでの使用は困難である事が判明した。その後、本科研費予算に てミラー駆動用ステージ・アクチュエータとコントローラを整備した。2016年度上旬にテストを行い、FELの立ち上げを行う予定である。LCS利用ビームライン に関しては、分子科学研究所 の他の研究グループとビームラインをシェアする 形での利用形態となっている。これまでに、ガンマ線用コリメータの設置とターゲット・検出器設置用光学台の設置を行っている。また、X, Y, θ軸可動ター ゲットステージを構築した。
このビームラインにおいて、鉛(208Pb)を試料にして、5.292MeVの核共鳴蛍光散乱の吸収法に関する実験を行った。この結果、異なる厚さのサンプルに比例した吸収率を得る事に成功した。また、サンプルのX軸方向スキャンおよびθ軸回転を行い、CT像を測定した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

UVSOR-IIIでのFEL発振は、他の利用者および分子科学研究所のビームライン計画に沿って進めなければならないため、光共振器の設置及び発振実験に関しては時間的制限が大きい。
当初の目標では、平成27年度に発振実験を終え、FEL-LCSγ線の発生を行う予定であったが、現在バックアッププランであった、ファイバーレーザーを用いたLCSγ線により、2次元ではあるがCT測定まで行う事ができている。最終年度の平成28年度には、FEL発振を完了させて、大強度のFEL-LCSγ線の発生を試みたいが、現状のLCSγ線を用いても、3次元の同位体CT画像の取得は可能と考えている。

Strategy for Future Research Activity

これまでにファイバーレーザーを用いたLCSγ線により、吸収法を用いて208Pbの存在量とNRFピークの収量の関係を取得し、更に2次元ではあるがCT測定まで行った。最終年度の平成28年度においては、FEL発振を完了させて、大強度のFEL-LCSγ線の発生を行い、CT画像の取得を試みる。FEL発振が計画通りに進まない場合は、現在用いているファイバーレーザーを用いたLCSγ線により、3次元の同位体CT画像の取得と、本手法の確立を行う。

  • Research Products

    (8 results)

All 2016 2015 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] Horia Hulubei National Institute(ルーマニア)

    • Country Name
      ROMANIA
    • Counterpart Institution
      Horia Hulubei National Institute
  • [Journal Article] Study on Detector Geometry for Active Non-destructive Inspection System of SNMs by Nuclear Resonance Fluorescence2015

    • Author(s)
      Hani Hussein NEGM, Hideaki OHGAKI, Izuru DAITO, Toshitada HORI, Toshiteru KII, Heishun ZEN, Ryoichi HAJIMA, Takehito HAYAKAWA, Toshiyuki SHIZUMA, Shinya FUJIMOTO
    • Journal Title

      2015 IEEE International Conference on Technologies for Homeland Security

      Volume: Special Issue Pages: 1-15

    • DOI

      10.1109/THS.2015.7225324

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] UVSOR における逆コンプトン散乱ビームライン開発の現状2016

    • Author(s)
      大垣英明,全炳俊,紀井俊輝,許斐太郎,山崎潤一郎,加藤政博,早川岳人,静間俊行,平義隆,豊川弘之
    • Organizer
      第29回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
    • Place of Presentation
      柏の葉キャンパス駅前サテライト、柏市
    • Year and Date
      2016-01-09 – 2016-01-11
  • [Presentation] UVSOR-III における1.94-μ m ファイバーレーザを用いたレー ザコンプトン散乱ガンマ線源の特性評価2015

    • Author(s)
      全炳俊,紀井俊輝,大垣英明,平義隆, 豊川弘之,許斐太郎,加藤政博,山崎潤一郎,早川岳人,静間俊行
    • Organizer
      日本原子力学会「2015年秋の大会」
    • Place of Presentation
      静岡大学、静岡市
    • Year and Date
      2015-09-09 – 2015-09-11
  • [Presentation] UVSOR-IIIにおける1.94μmファイバーレーザーを用いた レーザーコンプトン散乱ガンマ線発生2015

    • Author(s)
      全 炳俊,平 義隆,許斐 太郎,早川 岳人,静間 俊行,山崎 潤一郎,紀井 俊輝, 豊川 弘之,加藤 政博,大垣 英明
    • Organizer
      日本加速器学会2015年年会
    • Place of Presentation
      敦賀市
    • Year and Date
      2015-08-05 – 2015-08-07
  • [Presentation] Simulation Study on Computer Tomography Imaging of Nuclear Distribution by Quasi Monoenergetic Gamma Rays with Nuclear Resonance Fluorescence: case study for ELI-NP application2015

    • Author(s)
      I. Daito, H. Ohgaki, G. Suliman, V. Iancu, C. A. Ur, M. Iove
    • Organizer
      12th Eco-Energy and Materials Science and Engineering
    • Place of Presentation
      Krabi, Thailand
    • Year and Date
      2015-06-11 – 2015-06-13
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Generation of High Energy Gamma-ray by Laser Compton Scattering of 1.94-m Fiber Laser in UVSOR-III Electron Storage Ring2015

    • Author(s)
      Heishun Zen, Yoshitaka Taira, Taro Konomi, Takehito Hayakawa, Toshiyuki Shizuma, Junichiro Yamazaki, Toshiteru Kii, Hiroyuki Toyokawa, Masahiro Katoh, Hideaki Ohgaki
    • Organizer
      12th Eco-Energy and Materials Science and Engineering
    • Place of Presentation
      Krabi, Thailand
    • Year and Date
      2015-06-11 – 2015-06-13
    • Int'l Joint Research
  • [Patent(Industrial Property Rights)] IMAGING APPRATUS FOR COMPUTER TOMOGRAPHY IMAGING OF NUCLEAR DISTRIBUTION2015

    • Inventor(s)
      大東 出、大垣 英明
    • Industrial Property Rights Holder
      大東 出、大垣 英明
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      62,173,997
    • Filing Date
      2015-06-11
    • Overseas

URL: 

Published: 2017-01-06  

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