小型可搬ESR装置を用いたESR顕微鏡及び放射線線量計の開発

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 62890007
• Research Institution: Physics Department, Faculty of Science, Osaka University
• Principal Investigator: 池谷 元伺 大阪大学, 理学部, 教授 (20023161)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 原 秀元 (株)マイクロデバイス, 社長 ; 内山 哲夫 セイコー電子工業, 常務 ; 三木 俊克 山口大学, 工業短期大学部, 助教授 (70091212)
• Keywords: ESR / イメ-ジング / 顕微鏡 / 走査型 / 局所磁場 / 線量計 / 周波数可変ESR / ダイヤモンド

Research Abstract

電子スピン共鳴(ESR)は確立した磁気磁気分光の一手法であると考えられてきたが、本試験研究の成果によってこの停滞を打ち破る2つの糸口が開かれた。以下に3年間に渡る本研究の成果の概略を示す。
1.ESR装置の小型可搬化、周波数可変ESR
永久磁石材料NdーBーFe(Neomax:住友特殊金属)を用いたESR用磁気回路の小型化により、特殊目的のESR応用機器が実現する道が開けた。また教育用の安価な簡易型ESRが試作され、市販化された。新しい方式の周波数可変ESRの開発も進み、こちらはマイクロデバイス社が市販を開始した。実用品の開発を目指す試験研究の目的は充分に達したといえる。
2.新方式のESRイメ-ジング:走査型ESR顕微鏡
ESR顕微鏡の方式を幾つか開発した。単にESRのみでなく核磁気共鳴(NMR)にも応用できる方式である。この方式は、従来の磁気勾配法の代りに、局所磁場を機械的に走査する方式をはじめ、局所的にマイクロ波をあて走査する方式を実現した。このようなESR顕微鏡により、放射線照射のミクロドジメトリ-(線量計測)が実現し、さらに化石や鉱物中の常磁性イオンの分布や天然照射効果の分布を画像化した。また合成ダイヤモンド中の窒素やNi中心の濃度分布と結晶成長との関連を明らかにした。

Research Products

• [Publications] 池谷元伺: "電子磁気共鳴画像計測ー不対電子分布の画像化ー" 生産と技術. 38-40 (1989)
• [Publications] 池谷元伺: "ESR顕微鏡ー不対電子のミクロイメ-ジングー" 化学. 44. 118-122 (1989)
• [Publications] 池谷元伺、古沢昌宏、石井博: "ESR線量計の小型可搬化と顕微画像マイクロドジメトリ-" 日本原子力学会誌. 31. 271-272 (1989)
• [Publications] 池谷元伺、古沢昌宏、石井博: "走査型ESR顕微鏡と簡易型ESR" 固体物理. 24. 534-540 (1989)
• [Publications] 池谷元伺、古沢昌宏、石井博、三木俊克: "ESR顕微鏡の開発とその応用" 応用物理. 58. 1473-1480 (1989)
• [Publications] 池谷元伺: "ESR年代測定・地質履歴評価・顕微画像計測" 粘土化学. 29. 81-88 (1989)
• [Publications] 糟谷正雄、古沢昌宏、池谷元伺: "ジルコンの放射線損傷とESRイメ-ジング" 月刊地球. 12. 8-13 (1990)
• [Publications] 古沢昌弘、池谷元伺: "ダイヤモンドのイメ-ジング" 月刊地球. 12. 70-73 (1990)
• [Publications] 石井博、糟谷正雄、池谷元伺: "アパタイトの物性と歯牙のESR年代測定" 月刊地球. 12. 85-90 (1990)
• [Publications] 池田すみ子、池谷元伺、鹿島愛彦: "石膏のESR年代測定" 月刊地球. 12. 91-94 (1990)
• [Publications] 池谷元伺: "宇宙資源探査の小型ESRにむけて" 月刊地球. 12. 114-116 (1990)
• [Publications] 池谷元伺: "特集 生活の中の分析化学 被爆線量を測る" 分析. 10. 115 (1989)
• [Publications] M.Furusawa and M.Ikeya: "Electron spin resonance imaging utilizing localized microwave magnetic field" Jpn.J.Appl.Phys.29. 649-651 (1990)
• [Publications] M.Ikeya,M.Furusawa,H.Ishii&T.Miki: "ESR Microscopy" Appl.Magn.Reson.1. (1990)
• [Publications] Motoji Ikeya: "Use of electron spin resonance spectrosetry in microscopy,dating and dosimetry" Analytical Sciences. 5. 5-12 (1989)
• [Publications] H.Hara and M.Ikeya: "Frequency sweep ESR spectrometer for dosimetry and dating" Applied Radiation and Isotopes. 40. 841-844 (1989)
• [Publications] M.Ikeya and M.Furusawa: "A portable ESR spectrometer for microscope,dosimetry and dating" Applied Radiation and Isotopes. 40. 845-849 (1989)
• [Publications] M.Ikeya and H.Ishii: "Atomic bomb and accident dosimetry with ESR:Natural rocks and human tooth in-vivo spectrometer" Applied Radiation and Isotopes. 40. 1021-1027 (1989)
• [Publications] T.Shimano,M.Iwasaki,C.Miyazawa,A.Kai,T.Miki and M.Ikeya: "ESR dosimetry of human teeth" Applied Radiation and Isotopes. 40. 1035-1038 (1989)
• [Publications] M.Ikeya,O.Baffa and S.Mascarenhas: "Quality assessment of coffee beans with ESR dosimetry" Applied Radiation and Isotopes. 40. 1219-1222 (1989)
• [Publications] 池谷元伺: "ESR(電子スピン共鳴)年代測定" アイオニクス, 210 (1987)