逆コンプトンX線による生体イメージの観測

• 研究課題/領域番号: 19340064
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 早稲田大学
• 研究代表者: 鷲尾 方一 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (70158608)
• 研究分担者: 広瀬 立成 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (70087162) ; 濱 義昌 (浜 義昌) 早稲田大学, 理工学術院, 名誉教授 (40063680) ; 神谷 好郎 東京大学, 理学部, 助教 (90434323) ; 柏木 茂 東北大学, 電子光理学研究センター, 准教授 (60329133) ; 黒田 隆之助 産業技術総合研究所, 研究員 (70350428)
• 連携研究者: 坂上 和之 早稲田大学, 理工学術院, 助教 (80546333) ; 篠原 邦夫 早稲田大学, 理工学術院, 客員教授 (10112088)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円); 2009年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2008年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円); 2007年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
• キーワード: 加速器 / 逆コンプトン散乱 / X線 / 軟X線 / 高品質ビーム / X線像 / 高輝度レーザー / 顕微鏡

研究概要

レーザーフォトカソードRFガンから得られる電子ビームの大出力化のための、レーザーのマルチパルス増幅を実施した。具体的にはNd:YLFレーザーの基本波である1047nmの119MHzのIR光を特別に設計したモジュレータにより自在に切り出す事に成功した。これにより、今回、100パルスの大強度IRレーザーを後置の増幅器により生成し、その後非線形結晶により2倍高調波及び4倍高調波であるUV光へ変換することに成功した。また、衝突用のレーザー光を増幅するためにパルスレーザー蓄積装置を実現し、マルチパルスX線の発生に成功した。本研究において予備的ではあるが、生体のX線像を取得した。

研究成果

• [雑誌論文] Improvement of an S-band RF gun with a Cs2Te photocathode for the KEK-ATF (2010)
  • 著者名/発表者名: N. Terunuma, A. Murata, M. Fukuda, K. Hirano, Y. Kamiya, T. Kii, M. Kuriki, R. Kuroda, H. Ohgaki, K. Sakaue, M. Takano, T. Takatomi, J. Urakawa, M. Washio, Y. Yamazaki, J. Yang
  • 雑誌名: Nucl. Instrum. Meth. A613 ページ: 1-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improvement of an S-band RF gun with a Cs2Te photocathode for the KEK-ATF (2010)
  • 著者名/発表者名: N.Terunuma, A.Murata, M.Washio, et al.
  • 雑誌名: Nucl.Instrum.Meth. A613 ページ: 1-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a Compact X-ray Sources and Super-sensitization of Photo Resists for Soft X-ray Imaging (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Gowa, N. Fukutake, Y. Hama, K. Hizume, T. Kashino, S. Kashiwagi, R. Kuroda, A. Masuda, A. Oshima, T. Saito, K. Sakaue, K. Shinohara, T. Takahashi, T. Urakawa, K. Ushida, M. Washio
  • 雑誌名: Journal of Photopolymer Science and Technology 22,3 ページ: 273-278
  • NAID: 130004464724
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation of pulsed x-ray trains produced by laser-electron Compton scatterings (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Sakaue, M. Washio, S. Araki, M. Fukuda, Y. Higashi, Y. Honda, T. Omori, T. Taniguchi, N. Terunuma, J. Urakawa, N. Sasao
  • 雑誌名: Rev. Sci. Instrum. 80(12) ページ: 1233041-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stabilization of a Non-Planar Optical Cavity using its Polarization Property (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Honda, H. Shimizu, M. Fukuda, T. Omori, J. Urakawa, K. Sakaue, H. Sakai, N. Sasao
  • 雑誌名: Optics Communications 282 ページ: 3108-3112
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photon Generation by Laser-Compton Scattering Using an Optical Resonant Cavity at the KEK-ATF Electron Ring (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Shimizu, S. Araki, Y. Funahashi, Y. Honda, T. Okugi, T. Omori, N. Terunuma, J.. Urakawa, M. Kuriki, S. Miyoshi, T. Takahashi, Y. Ushio, T. Hirose, K. Sakaue, M. Washio, P. Guoxi, L. Xiao Ping
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan Vol.78No.7. ページ: 74501-74501
  • NAID: 210000107876
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design of a mode separated RF photo cahode gun (2009)
  • 著者名/発表者名: A. Deshpande, S. Araki, M. Fukuda, K. Sakaue, N. Terunuma, J. Urakawa, N. Sasao, M. Washio
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A. Vol.600 ページ: 361-366
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of Compact Coherent EUV Source Based on Laser Compton Scattering (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Kashiwagi, R. Kato, G. Isoyama, K. Sakaue, A. Masuda, T. Nomoto, T. Gowa, M. Washio, R. Kuroda, J. Urakawa
  • 雑誌名: Radiat. Phys. Chem. 78 ページ: 1112-1115
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation of pulsed x-ray trains produced by laser-electron Compton scatterings (2009)
  • 著者名/発表者名: Kazuyuki Sakaue, Masakazu Washiom, et al.
  • 雑誌名: Rev.Sci.Instrum. 80(12) ページ: 1233041-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a Compact X-ray Source and Super-sensitization of Photo Resists for Soft X-ray Imaging (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Gowa, N.Fukutake, M.Washio, et al.
  • 雑誌名: J.Photopolym Sci.Technol 22(5) ページ: 691-696
  • NAID: 130004464724
• [雑誌論文] Development of Compact Coherent EUV Source Based on Laser Compton Scattering (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Kashiwagi, K.Kato, M.Washio, et al.
  • 雑誌名: Rediat.Phys.Chem. 78 ページ: 1112-1115
  • 査読あり
• [雑誌論文] Recent Progress of a Soft X-ray Generation System Based on Inverse Compton Scattering at Waseda University (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Sakaue, T. Gowa, H. Hayano, Y. Kamiya, S. Kashiwagi, R. Kuroda, A. Masuda, R. Moriyama, J. Urakawa, K. Ushida, X.J. Wang, M. Washio
  • 雑誌名: Radiation Physics and Chemistry 77,Issue10-12 ページ: 1136-1141
  • 査読あり
• [雑誌論文] Recent Progress of a Soft X-ray Generation System Based on Inverse Compton Scattering at Waseda University (2008)
  • 著者名/発表者名: Kazuyuki Sakaue, Masakazu Washio, et al.
  • 雑誌名: Radiation Physics and Chemistry Issue 10-12, Vol. 77 ページ: 1136-1141
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polarized Positron Generation Based on Laser Compton Scheme and its Polarization Measurements (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Sakaue, T. Saito, I. Yamazaki, R. Kuroda, M. Washio T. Hirose, T. Omori, T. Okugi, Y. Kurihara, J. Urakawa, M. Fukuda, M. Nomura, A. Ohashi
  • 雑誌名: International Journal of Modern Physics B Vol.21,Nos.3&4 ページ: 519-526
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improvements in time resolution and signal-to-noise ratio in a compact pico-second pulse radiolysis system (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Nagai, M. Kawaguchi, K. Sakaue, K. Komiya, T. Nomoto, Y. Kamiya, Y. Hama, M. Washio, K. Ushida, S. Kashiwagi, R. Kuroda
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 265,1 ページ: 82-86
  • 査読あり
• [学会発表] Development of laser pulse storage in an optical super-cavity for a compact X-ray source based on laser-Compton scattering (2009)
  • 著者名/発表者名: 坂上和之, 鷲尾方一, 他
  • 学会等名: International Conference on Ultra-short Electron and Photon Beams
  • 発表場所: Xian
  • 年月日: 2009-09-08
• [学会発表] レーザー蓄積装置を用いたレーザーコンプトン散乱X線生成試験及び今後の展望 (2009)
  • 著者名/発表者名: 坂上和之, 荒木栄, 鷲尾方一, 他
  • 学会等名: 第6回加速器学会年会
  • 発表場所: 東海村
  • 年月日: 2009-08-06
• [学会発表] 3-Dimensional Beam Profile Monitor Based on a Pulse Storage in an Optical Cavity for Multi-bunch Electron Beam (2009)
  • 著者名/発表者名: 坂上和之, 鷲尾方一, 他
  • 学会等名: Particle Accelerator Conference 2009
  • 発表場所: Vancouver
  • 年月日: 2009-05-06
• [学会発表] Present Status of a Multi-Bunch Electron Beam Linac Baced on Cs-Te Photo-Cathode RF-Gun at Waseda University (2009)
  • 著者名/発表者名: 坂上和之, 鷲尾方一, 他
  • 学会等名: Particle Accelerator Conference 2009
  • 発表場所: Vancouver
  • 年月日: 2009-05-04
• [学会発表] Femto-seocnd Profile Monitor Using Pulsed Laser Storage in an Optical Cavity (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Sakaue, M. Washio, S. Araki, M. Fukuda, Y. Higashi, Y. Honda, T. Taniguchi, T. Terunuma, J. Urakawa, N. Sasao
  • 学会等名: Proceedings of Free Electron Laser Conference 2009
  • 発表場所: TUPC23
• [学会発表] 3-Dimensional Beam Profile Monitor Based on a Pulse Storage in an Optical Cavity for Multi-bunch Electron Beam (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Sakaue, M. Washio, N. Sasao, S. Araki, M. Fukuda, Y. Honda, Y. Higashi, T. Taniguchi, N. Terunuma, J. Urakawa
  • 学会等名: Proceedings of Particle Accelerator Conference 2009
  • 発表場所: WE3GRC04
• [学会発表] Present Status of a Multi-Bunch Electron Beam Linac Baced on Cs-Te Photo-Cathode RF-Gun at Waseda University (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Suzuki, J. Urakawa, S. Kashiwagi, Y. Kato, R, Kuroda, K, Sakaue, T, Takatomi, N, Terunuma, H, Hayano, T, Fujino, A, Masuda, A, Murata, M, Washio
  • 学会等名: Proceedings of Particle Accelerator Conference 2009
  • 発表場所: MO6RFP102
• [学会発表] 早稲田大単における逆コンプトン散乱を用いた水の窓軟X線源の開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 五輪 智子、鷲尾 方一, 他
  • 学会等名: 日本物理学会第63回年次大会
  • 発表場所: 近畿大学、大阪
  • 年月日: 2008-03-26
• [学会発表] Development of a Cs-Te Cathode RF Gun at Waseda University (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Sakaue, T. Suzuki, A. Murata, C. Igarashi, A. Masuda, T. Nomoto, A. Fujita, T. Hirose, Y. Hama, M. Washio, J. Urakawa, T. Takatomi, N. Terunuma, H. Hayano, S. Kashiwagi
  • 学会等名: Proceedings of LINAC08
  • 発表場所: TUP095
• [学会発表] Demonstration of Multi-Pulse X-ray Generation via Laser-Compton Scattering Using Pulsed-Laser (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Sakaue, M. Washio, S. Araki, M. Fukuda, Y. Higashi, Y. Honda, T. Taniguchi, T. Terunuma, J. Urakawa
  • 学会等名: Proceedings of LINAC08
  • 発表場所: TUP065
• [学会発表] Development of Laser System for Compact Laser Compton Scattering X-ray Source (2008)
  • 著者名/発表者名: R. Kuroda, H. Toyokawa, M. Koike, K. Yamada, T. Gowa, A. Masuda, K. Sakaue, M. Washio, S. Kashiwagi, T. Nakajyo, F. Sakai
  • 学会等名: Proceedings of EPAC08
  • 発表場所: Genoa, Italy
• [学会発表] Improvement of an S-band RF-gun cavity with a Cs-Te Photo-cathode (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Murata, Y. Kato, K. Sakaue, T. Suzuki, Y. Hama, T. Hirose, M. Washio, J. Urakawa, T. Takatomi, N. Terunuma, H. Hayano, S. Kashiwagi
  • 学会等名: Proceedings of EPAC08
  • 発表場所: Genoa, Italy
• [学会発表] Development of a Compact X-ray Source Based on Laser-Compton Scattering with a Pulsed-laser (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Sakaue, M. Washio, S. Araki, M. Fukuda, Y. Higashi, Y. Honda, T. Taniguchi, T. Terunuma, J. Urakawa
  • 学会等名: K. Sakaue, M. Washio, S. Araki, M. Fukuda, Y. Higashi, Y. Honda, T. Taniguchi, T. Terunuma, and J. Urakawa, Proceedings of EPAC08
  • 発表場所: Genoa, Italy
• [学会発表] Compact EUV Source Based on Laser Compton Scattering between Micro-bunched Electron Beam and CO2 Laser Pulse (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Kashiwagi, R. Kato, G. Isoyama, R. Kuroda, J. Urakawa, K. Sakaue, A. Masuda, T. Nomoto, T. Gowa, M. Washio
  • 学会等名: Proceedings of EPAC08
  • 発表場所: Genoa, Italy
• [学会発表] KEK小型電子加速器におけるレーザー蓄積装置を用いた小型X線源(LUCX)の開発(5) (2008)
  • 著者名/発表者名: 坂上和之, 鷲尾方一, 荒木栄, 浦川順治, 谷口敬, 照沼信浩, 東保男, 福田将史, 本田洋介, 笹尾登, 横山弘和, 武藤俊哉, 高野幹男
  • 学会等名: 日本物理学会第63回年次大会
  • 発表場所: 東大阪
• [学会発表] パルスレーザー共振器とマルチバンチ電子ビームを用いたレーザーコンプトン散乱X線生成坂上和之 (2008)
  • 著者名/発表者名: 鷲尾方一, 荒木栄, 浦川順治, 谷口敬, 照沼信浩, 東保男, 福田将史, 本田洋介, 武藤俊哉, 笹尾登
  • 学会等名: 第5回加速器学会年会・第33回リニアック技術研究会プロシーディングス
  • 発表場所: 広島
• [学会発表] Cs-TeフォトカソードSバンドRF-Gunの開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 村田亜希、加藤雄太、坂上和之、鈴木達也、鷲尾方一、浦川順治、高富俊和、工藤昇、照沼信浩、早野仁司、黒田隆之助、紀井俊輝、楊金峰、神谷好郎、栗木雅夫
  • 学会等名: 第5回日本加速器学会
  • 発表場所: 広島
• [学会発表] 早稲田大学におけるCs-TeフォトカソードRF-Gunの現状 (2008)
  • 著者名/発表者名: 村田亜希、五十嵐千明、樫野多加志、加藤雄太、小宮圭太、五輪智子、坂上和之、鈴木達也、野本知章、濱義昌、広瀬立成、藤田晃宏、増田明彦、鷲尾方一、浦川順治、栗木雅夫、高富俊和、工藤昇、照沼信浩、早野仁司、柏木茂、神谷好郎、黒田隆之助
  • 学会等名: 第63回物理学会2008年春季大会
  • 発表場所: 近畿大学@大阪
• [学会発表] パルスレーザー共振器とマルチバンチ電子ビームを用いたレーザーコンプトン散乱X線生成 (2008)
  • 著者名/発表者名: 坂上和之, 鷲尾方一, 他
  • 学会等名: 第5回加速器学会年会・第33回リニアック研究会
  • 発表場所: 広島
• [学会発表] Design of LINAC Based Compact X-ray Source via Inverse Compton Scattering at Waseda University (2008)
  • 著者名/発表者名: Akihiko Masuda, Masakazu Washio, et al
  • 学会等名: 11th European Particle Accelerator Conference (EPAC'08)
  • 発表場所: Genoa, Italy
• [学会発表] IMPROVEMENT OF AN S-BAND RF-GUN CAVITY WITH A CS-TE PHOTO-CATHODE (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Murata, M. Washio, et al.
  • 学会等名: 11th European Particle Accelerator Conference (EPAC08)
  • 発表場所: Genoa, Italy
• [学会発表] 早稲田大学におけるCs-TeフォトカソードRF電子銃の現状 (2008)
  • 著者名/発表者名: 鈴木達也, 鷲尾方一, 他
  • 学会等名: 第45回アイソトープ・放射線研究発表会
  • 発表場所: 東京日本青年館)
• [学会発表] Recent Progress of a Soft X-ray Generation System Based on Inverse Compton Scattering at Waseda University (2007)
  • 著者名/発表者名: M.Washio, et. al.
  • 学会等名: ASR 2007
  • 発表場所: 東海村、茨城
  • 年月日: 2007-11-06
• [学会発表] Development of an S-band Cs2Te cathode RF gun with new RF tuners (2007)
  • 著者名/発表者名: Y.Kamiya, M.Washio, et. al.
  • 学会等名: PAC 07
  • 発表場所: Albqueuquer
  • 年月日: 2007-06-28
• [学会発表] Improvement of Soft X-ray Generation System Based on Laser ComPton Scattering (2007)
  • 著者名/発表者名: T.Gowa, M.Washio, et. al.
  • 学会等名: PAC07
  • 発表場所: Albuquerque
  • 年月日: 2007-06-26
• [備考]
  • URL: http://www.f.waseda.jp/washiom/