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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

研究課題

研究課題/領域番号 18H01920
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分31010:原子力工学関連
研究機関富山高等専門学校

研究代表者

高田 英治  富山高等専門学校, その他部局等, 教授 (00270885)

研究分担者 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)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2021年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2020年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2019年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2018年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
キーワード有機半導体 / 線量率分布測定 / X線 / 荷電粒子線 / 低負荷効果 / インクジェット法 / フレキシブル基板 / ファントム / 重粒子線 / 放射線検出器 / 結晶化 / パルス計測化 / 線量計測 / 放射線計測 / 粒子線・中性子 / インクジェット / 中性子 / 単結晶化
研究成果の概要

有機半導体放射線検出器により立体形状内外の線量率を測定する手法を検討した。層状に切断された頭部ファントムの各層に検出器を設置し、X線照射実験を行ったところ、検出器からの発生電流と電離箱型線量率計による測定結果分布がよく一致した。提案する素子により人体内外の線量率分布を測定する可能性が示された。
また、重粒子線計測への適用性評価のため、有機半導体素子での直接計測の可能性を調査した。各種有機材料を用いて検出器を作成し、重粒子線照射を行い、出力電荷を計測したところ、特に4HCBが最も優れた特性を示した。ブラッグピークも観測され、本検出器の重粒子線を計測への応用可能性が示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

生体の構成材料に近い組成からなる有機半導体放射線検出器をフレキシブル基板に実装し、X線透過像撮影において低い負荷効果のままで、立体的な形状を持つ物体の内外における線量率分布を測定することが可能となった。Interventional Radiography(IVR)等の際に患者、医療従事者の被ばく量を抑制しつつ、高度な医療を実現することが本検出器の開発により実現された。高齢化社会を迎えて医療の高度化が求められる中で非常に重要な成果ということができる。

報告書

(5件)
  • 2022 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2023 2021 2020 2019

すべて 学会発表 (9件) (うち国際学会 6件、 招待講演 1件)

  • [学会発表] Feasibility study of organic semiconductor 4HCB for detector of radiation therapy2023

    • 著者名/発表者名
      Fumihiko Nishikido, Eiji Takada, Masakazu Yamagishi
    • 学会等名
      KRIS2023:The 1st KOSEN Research International Symposium, 2023-03-01
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Characterization of a 4-hydroxycyanobenzene radiation detector for dose monitoring in carbon therapy2021

    • 著者名/発表者名
      Fumihiko Nishikido, Eiji Takada, Masakazu Yamagishi, Daiki Satake, Sodai Takyu, Hangyu Kang, Taiga Yamaya
    • 学会等名
      2021 Virtual IEEE Nuclear science symposium and medical imaging conference
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 有機半導体4HCBの炭素線照射に対する応答特性評価2021

    • 著者名/発表者名
      錦戸文彦, 高田英治, 山岸正和, 佐竹大樹, 田久創大, カンハンギュ, 山谷泰賀
    • 学会等名
      2021年 第82回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Organic radiation detectors of 4HCB crystal for carbon beam irradiation2020

    • 著者名/発表者名
      Fumihiko Nishikido, Eiji Takada, Masakazu Yamagishi, Rodrigo yuji Okada, Sodai Takyu, Hangyu Kang, Taiga Yamaya
    • 学会等名
      2020 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Organic radiation detectors of 4HCB crystal for carbon beam irradiation2020

    • 著者名/発表者名
      Fumihiko Nishikido, Eiji Takada, Masakazu Yamagishi, Rodrigo yuji Okada, Sodai Takyu, Hangyu Kang, Taiga Yamaya
    • 学会等名
      IEEE Nuclear Science Symposium/Medical Imaging Conference
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 有機半導体単結晶を用いる新しい放射線検出器の開発2020

    • 著者名/発表者名
      岡田ロドリゴユウジ,高田英治,山岸正和,錦戸文彦,岸本俊二
    • 学会等名
      日本原子力学会2020秋の大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 放射線検出器用ペロブスカイト構造結晶の簡易作製と性能評価2020

    • 著者名/発表者名
      佐竹大樹,高田英治,山岸正和 ,岡田裕之
    • 学会等名
      日本原子力学会2020秋の大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Response of organic photodiode detectors for carbon beam irradiation in vacuum2019

    • 著者名/発表者名
      Fumihiko Nishikido, Eiji Takada, Rodrigo yuji Okada, Gen Shikida, Sodai Takyu, Hangyu Kang, Taiga Yamaya
    • 学会等名
      IEEE Nuclear Science Symposium (NSS) and Medical Imaging Conference (MIC), IEEE NPSS
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Response of organic photodiode detectors for carbon beam irradiation in vacuum2019

    • 著者名/発表者名
      umihiko Nishikido, Eiji Takada, Rodrigo yuji Okada, Gen Shikida, Sodai Takyu, Hangyu Kang, Taiga Yamaya
    • 学会等名
      IEEE Nuclear Science Symposium/Medical Imaging Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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