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核四極共鳴NQRを利用した化学物質の三次元イメージング

研究課題

研究課題/領域番号 18656117
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 計測工学
研究機関大阪大学

研究代表者

糸崎 秀夫  大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (70354298)

研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2007年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2006年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワード核四極 / NQR / イメージング / 核四極共鳴 / 三次元イメージ
研究概要

本研究は、核四極共鳴法NQRを利用した化学物質のイメージングに関する研究である。従来感度が低く、イメージングなどへの展開が難しかった。今回、励起電磁波をKW級に強化するため、送信回路や送信アンテナなどの耐圧強化を含めた電子回路やアンテナ試作を実施し、励起信号を高めることにより、NQR信号を大幅に高めた。さらに、送信信号のパルスを高速で制御.し、加算平均することにより、雑音を取り除くことができた。その結果、爆発物であるRDXとTNTに関して、数cmの遠隔でNQR信号を明瞭に取得可能となった。さらに、送受信アンテナをロボットアームに取り付け、走査することにより、対象物の形をイメージングすることに成功した。
また、この手法を広く活用すべく、禁止薬物などの検出への展開をはかるべく、NQR共鳴周波数が未確認な物質に関して、周波数を同定するための検討を実施した。これには量子化学計算を利用し、分子に含まれる窒素原子核における電場勾配を求め、理論的なNQRを求めたのち、NQR実験にて、実際の共鳴周波数を求める方法を検証し、その可能性を実証した。この手法をうまく活用することにより、危険物や禁止薬物などのNQR検出を可能とすることができる。
これらの検討を踏まえて、空港などでの利用を目的としたハンディーで小型軽量な身体検査用のNQR装置を試作した。環境磁場を取り除く工夫をアンテナに負荷することで、シールドなどを設けなくとも、検査の実施が可能であり、3次元的な人体全体にわたっても走査して検査をできる。このように、NQRを用いた化学物質センシングの可能性を広く実証することができた。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2008 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] ^<14>Nuclear quadrupole resonace of p-nitrotoluene using a high-Tc rf SQUID2007

    • 著者名/発表者名
      DongFeng He, et al.
    • 雑誌名

      Superconductor Science & Technology 20

      ページ: 232-234

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Remote sensing of explosive in a landmine by Nuclear Quadrupole Resonance2006

    • 著者名/発表者名
      G.Ota et al.
    • 雑誌名

      PIERS2006-Tokyo Abstract

      ページ: 465-465

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 核四極共鳴を利用した化学物質のリモートセンシング2006

    • 著者名/発表者名
      糸崎 秀夫, 他
    • 雑誌名

      計測と制御 特集号 45(6)

      ページ: 71-76

    • NAID

      10019256056

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 核四極共鳴を用いた火薬のリモートセンシング2006

    • 著者名/発表者名
      田村 潤, 他
    • 雑誌名

      第45回火薬学会 秋季研究発表講演会講演要旨集

      ページ: 57-58

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] NQR Pulse Sequence for Explosive Detection2006

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiko Kobayashi, et al.
    • 雑誌名

      The 45^<th> Annual meeting of the NMR society of Japan Abstracts

      ページ: 460-461

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Emission of nuclear quadrupole resonance from polycrystalline hexamethylenetetramine

    • 著者名/発表者名
      G. Ota and H. Itozaki
    • 雑誌名

      Solid State Nuclear Magnetic Resonance (In press)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Excitation field dependence of nuclear quadrupole resonance from polycrystalline

    • 著者名/発表者名
      G. Ota and H. Itozaki
    • 雑誌名

      Solid State Nuclear Magnetic Resonance submitted

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Nuclear Quadrupole Resonance for explosive detection2008

    • 著者名/発表者名
      Itozaki, Ota
    • 学会等名
      Workshop HUDEM'2008
    • 発表場所
      カイロ エジプト
    • 年月日
      2008-03-28
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 核四極共鳴を用いたRDXのリモートセンシング2007

    • 著者名/発表者名
      安田 田村, 太田 糸崎
    • 学会等名
      火薬学会
    • 発表場所
      東京 日本
    • 年月日
      2007-05-10
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Development of NQR explosive detector in Japan2007

    • 著者名/発表者名
      Itozaki, Ota, Tachiki, He
    • 学会等名
      SPEI Defense & Secuirty symposium Advance Technical Program
    • 発表場所
      フロリダ 米国
    • 年月日
      2007-04-12
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.sup.ee.es.osaka-u.ac.jp

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

URL: 

公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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