| 研究課題/領域番号 |
19H02650
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分31010:原子力工学関連
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| 研究機関 | 帝京大学 (2020-2022)
九州大学 (2019) |
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研究代表者 |
前畑 京介 帝京大学, 公私立大学の部局等, 教授 (30190317)
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| 研究分担者 |
古場 裕介 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 放射線防護情報統合センター, 主任研究員(定常) (10583073)
執行 信寛 九州大学, 工学研究院, 助教 (40304836)
三津谷 有貴 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (70784825)
藤原 健 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (90552175)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2020年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
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| キーワード | 気体電子増幅 / 気体電子増幅シンチレーション / 多画素G-GEM型検出器 / 荷電粒子の飛跡構造 / 細胞領域の指標的吸収線量 / GEMシンチレーション / がん治療粒子線 / 線量計測 / 荷電粒子飛跡撮像 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
密度を調整した細胞等価気体の気体電子増幅過程のシンチレーション発光を利用して、細胞領域における重荷電粒子の経路に沿ったデルタ線生成など電離現象の微細構造を含む指標的線量計測法の確立を目的とする。目的を達成するために、密度調整細胞等価気体における重荷電粒子の飛跡に沿った電離電子を、気体電子増幅によりシンチレーション光に変換する飛跡画像撮像法の開発、飛跡画像から重荷電粒子による吸収線量の空間分布へと変換する解析法の開発、および、重荷電粒子の飛跡に沿った吸収線量の空間分布をデルタ線生成など電離現象の微細構造を含む細胞領域の吸収線量へと変換する物理モデルの構築を行う。
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| 研究成果の概要 |
ガラス基板上に多数の気体電子増幅器を配列配置した多画素G-GEM検出器の気体電子増幅により発光するシンチレーション光の画像を解析することで、治療用炭素線および面線源から放射されたα線の飛跡に沿った線量分布を計測した。さらに、多画素G-GEM検出器を用いて治療用炭素線を構成するスピルごとのパルス吸収線量を計測した。一方、細胞領域における電離現象の微細構造情報を含む指標的吸収線量の計測には、多画素G-GEM検出器の構造を改善する必要があることがわかった。本研究は重荷電粒子の飛跡画像の質量衝突阻止能比を考慮した解析による細胞領域の電離現象の微細構造を含む指標的線量計測の可能性を示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、多画素G-GEM型検出器で電子気体増幅により発光するシンチレーション光を利用して撮像した重荷電粒子の飛跡画像解析から、重荷電粒子の飛跡に沿った線量分布の計測が可能であることを実証した。この研究成果は、荷電粒子の飛跡画像の質量衝突阻止能比を考慮した解析による細胞領域における重荷電粒子の飛跡に沿った電離現象の微細構造を含む吸収線量計測手法へと発展する可能性を有し、重粒子線がん治療のさらなる高度化への貢献が期待される。
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