形状がフレキシブルな有機半導体放射線検出器の高度化と新しい放射線量計測手法の開発
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18H01920
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 31010:Nuclear engineering-related
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| Research Institution | National Institute of Technology, Toyama College |
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Principal Investigator |
高田 英治 富山高等専門学校, その他部局等, 教授 (00270885)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
錦戸 文彦 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子医科学研究所 先進核医学基盤研究部, 主任研究員 (60367117)
人見 啓太朗 東北大学, 工学研究科, 准教授 (60382660)
高橋 浩之 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (70216753)
岡田 裕之 富山大学, 学術研究部工学系, 教授 (80233344)
飯本 武志 東京大学, 環境安全本部, 教授 (80302678)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2019: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2018: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
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| Keywords | 有機半導体 / 放射線検出器 / 結晶化 / パルス計測化 / 線量計測 / 放射線計測 / X線 / 粒子線・中性子 / インクジェット / 中性子 / 単結晶化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者らは、放射線計測用蛍光体（シンチレータ）の発光を有機半導体光出器（有機PD）で測定する新型放射線計測手法について研究し、放射線計測への適用可能性を示してきた。有機PDの形状の可変性を生かすことで、今までにない 軽量小型で、かつ動的使用に適す放射線検出器が実現可能であると考えている。
昨年度の研究により、インクジェット法によって銀インクを塗布することで、有機半導体放射線検出器として動作させることが可能であることが示した。しかし、今年度、絞り込んだX線を素子に照射して、照射位置と電流発生量を調べたところ、電極の金属にX線を照射した場合に大きい電流が発生しているという結果が得られた。すなわち、金属を含有する電極材料を用いることは「生体等価」という長所を損なうものであることが分かった。そこで、今後は可能な限り、薄膜金属とカーボンペーストを電極として使用することとした。
パルス計測化については、ノイズ成分による暗電流等の理由により、測定できていない。今後、ガードリングの採用や材料の再探索等により、パルス計測化の実現を目指す。高速中性子を対象とする測定についても、まずシンチレータを併用する間接測定から検討を行う。
本検出器の用いる線量計測概念構築のため、ブロック状のシンチレータの表面及び内部に素子を設置し、電流計測を行った。シミュレーションによる電流発生量推定値と比較したところ、同様の傾向が示されたが、シンチレータ内でのシンチレーション光の反射等の考慮が不十分だったため、ややずれた値となった。シンチレーション光の伝搬についてもシミュレーションにおいて考慮することとし、医療用に適した体系で実験を行う予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
本研究課題は複数の外部機関と連携し、出張による実験によって開発するシステムの評価と性能改善等を行うものであるが、新型コロナウィルス感染症の拡大により連携先施設・設備を用いた実験が困難となっている。そのため、全体的に予定よりも遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
従来実施してきた電流法による読み出しに基づいた測定システムをブロック型のシンチレータによる線量計測研究に適用し、着実に実験・解析を行う。また、中性子照射時の挙動評価のため、加速器中性子源による実験を計画する。
一方、パルス計測化については、材料の選定、読み出し電極の検討を再度行い、令和3年度中に実現するよう、研究を進める。
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Report
(2 results)
Research Products
(5 results)
