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量子閉じ込め励起子型γ線検出用シンチレータの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17H06867
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 量子ビーム科学
研究機関秋田大学

研究代表者

河野 直樹  秋田大学, 理工学研究科, 特任講師 (60800886)

研究協力者 柳田 健之  奈良先端科学技術大学院大学
研究期間 (年度) 2017-08-25 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード励起子 / 量子井戸 / シンチレータ / 量子閉じ込め効果 / 放射線 / 量子閉じ込め
研究成果の概要

本研究では、ポジトロン断層法などの癌診断装置に用いられいるシンチレータの開発を行った。シンチレータとは放射線を可視・紫外光に変換する蛍光体材料であり、上記の用途では、高い発光量及び数ナノ秒程度の短い発行寿命が求められている。本研究では、この発光特性を示す候補材料として有機無機ペロブスカイト型化合物に着目し、フェネチルアミンに置換基を導入した有機物を有機層に導入することで発光量の向上を試みた。一連の研究活動を通じて、発光量20000 photons/MeVを示す材料の作製に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

高齢化に伴い、癌診断装置の需要がますます増加していくものと予想される。今回、開発したシンチレータの性能は、ポジトロン断層法で使用されているシンチレータGSO:Ceよりも優れた発行特性を示すものである。今回の成果を活用し、大きな単結晶を育成する技術を開発することで、ポジトロン断層法の癌解像度がさらに向上するものと期待される。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 3件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Development of scintillating 2D quantum confinement materials - (C6H5C2H4NH3)2Pb1-xSrxBr42018

    • 著者名/発表者名
      Akatsuka Masaki、Kawano Naoki、Kato Takumi、Nakauchi Daisuke、Okada Go、Kawaguchi Noriaki、Yanagida Takayuki
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment

      巻: - ページ: 161372-161372

    • DOI

      10.1016/j.nima.2018.10.050

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Luminescence properties of organic-inorganic layered perovskite-type compounds under vaccum ultraviolet irradiation2018

    • 著者名/発表者名
      N. Kawano, M. Koshimizu, G. Okada, Y. Fujimoto, N. Kawaguchi, T. Yanagida, K. Asai
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 57 号: 2S2 ページ: 02CA03-02CA03

    • DOI

      10.7567/jjap.57.02ca03

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Scintillating Organic-Inorganic Layered Perovskite-type Compounds and the Gamma-ray Detection Capabilities2017

    • 著者名/発表者名
      N. Kawano, M. Koshimizu, G. Okada, Y. Fujimoto, N. Kawaguchi, T. Yanagida, K. Asai
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 7 号: 1 ページ: 14754-14754

    • DOI

      10.1038/s41598-017-15268-x

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] フルオロフェネチルアミン含有有機無機ペロブスカイト型化合物の放射線検出特性2019

    • 著者名/発表者名
      堀本篤史, 河野直樹, 木村大海, 河口範明, 柳田健之
    • 学会等名
      2019年応用物理学会春季講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 2次元量子閉じ込め型シンチレータ(C6H5C2H4NH3)2Pb1-xMgxBr42019

    • 著者名/発表者名
      赤塚雅紀, 河野直樹, 河口範明, 柳田健之
    • 学会等名
      2019年応用物理学会春季講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Mn添加有機無機ペロブスカイト型化合物のシンチレーション特性2019

    • 著者名/発表者名
      河野直樹, 高橋光輔, 木村大海, 河口範明, 柳田健之
    • 学会等名
      2019年応用物理学会春季講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 有機シンチレータ2018

    • 著者名/発表者名
      河野直樹
    • 学会等名
      次世代放射線シンポジウム2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Optical and Scintillation Properties of Organic-Inorganic Layered Perovskite-Type Compounds2018

    • 著者名/発表者名
      N. Kawano, M. Koshimizu, G. Okada, N. Kawaguchi, T. Yanagida and K. Asai
    • 学会等名
      12th International Conference on Ceramic Materials and Components for Energy and Environmental Applications
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 二次元量子閉じ込め型シンチレータ(C6H5C2H4NH3)2Pb1-xSrxBr4の開発2018

    • 著者名/発表者名
      赤塚雅紀,河野直樹, 中内大介, 加藤匠, 岡田豪, 河口範明, 柳田健之
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Scintillating Organic-Inorganic Layered Perovskite-type Compounds and the Gamma-ray Detection Capabilities2017

    • 著者名/発表者名
      N. Kawano, M. Koshimizu, G. Okada, Y. Fujimoto, N. kawaguchi, T. Yanagida, K. Asai
    • 学会等名
      2017 International Symposium for Advanced Materials Research
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Scintillation Properties of Organic-Inorganic Layered Perovskite-type Compounds under Gamma-ray radiation2017

    • 著者名/発表者名
      N. Kawano, M. Koshimizu, G. Okada, Y. Fujimoto, N. kawaguchi, T. Yanagida, K. Asai
    • 学会等名
      42nd International Conference and Expo on Advanced Ceramics and Composite
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 量子ナノ構造を有する有機無機ペロブスカイト型化合物のシンチレーション特性2017

    • 著者名/発表者名
      河野直樹、越水正典、藤本裕、岡田豪、河口範明、柳田健之、浅井圭介
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春期学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 量子井戸構造を有する有機無機ペロブスカイト型化合物のシンチレーション特性2017

    • 著者名/発表者名
      河野直樹、越水正典、藤本裕、岡田豪、河口範明、柳田健之、浅井圭介
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-08-25   更新日: 2020-03-30  

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