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放射能汚染の可視化が可能なフレキシブル二次元放射線RPLイメージセンサ

研究課題

研究課題/領域番号 19K22158
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分31:原子力工学、地球資源工学、エネルギー学およびその関連分野
研究機関金沢工業大学

研究代表者

南戸 秀仁  金沢工業大学, 産学連携室, 教授 (30133466)

研究分担者 平澤 一樹  金沢工業大学, 工学部, 准教授 (30644306)
岡田 豪  金沢工業大学, バイオ・化学部, 講師 (90757840)
研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード放射線誘起蛍光体 / ラジオフォトルミネッセンス / 放射線イメージング / 放射線画像読み取り装置 / ガラス線量計 / 硫酸カルシウム蛍光体 / 二次元イメージセンサ / 光刺激ルミネッセンス / 放射線量分布 / リン酸塩ガラス / CaSO4蛍光体 / CaSO4蛍光体 / 二次元放射線イメージセンサ / RPL / フレキシブル / 放射能汚染
研究開始時の研究の概要

ビーズ状のリン酸塩ガラスの作製技術を確立するとともに、ビーズ状ガラスを透明な有機膜でラミネートした「シート状リン酸塩ガラスを用いたラジオフォトルミネッセンス(Radiophotoluminescece:略してRPL)2次元放射線量計」を実現し、その応用を図る。具体的には、放射能汚染分布を二次元で検知できるフレキシブル線量計、放射線管理区域で作業をする従事者が身に着ける手袋や作業衣に加工したRPL線量計などを開発し、その応用の可能性を検討する。

研究成果の概要

ラジオフォトルミネッセンス(RPL)現象を利用した「放射線の二次元イメージセンサ」の開発を目的として研究を推進した。まず、放射線量の二次元分布をイメージングする「撮像素子型放射線イメージ読取装置」を試作し、その能力を評価し、約100msの速さで放射線画像をイメージングできることを明らかにした。そして、今研究で見出した新規RPL蛍光体を用いてイメージングを行った結果、約20μmの分解能で画像を得ることが可能であることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ラジオフォトルミネッセンス(RPL)現象を利用した「放射線の二次元イメージセンサ」の開発を目的として研究を推進した。まず、放射線量の二次元分布をイメージングする「撮像素子型放射線イメージ読取装置」を試作し、その能力を評価し、約100msの速さで放射線画像をイメージングできることを明らかにした。そして、今研究で見出した新規RPL蛍光体を用いてイメージングを行った結果、約20μmの分解能で画像を得ることが可能であることを明らかにした。この結果は、本システムが、医療分野、環境分野および原子炉内などの放射線量計測などへの応用が可能であり、社会に与えるインパクトは多大であると考える。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて 2022 2021 2019 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (28件) (うち国際学会 7件、 招待講演 7件) 図書 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] Yale University(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] サスカチュワン大学(カナダ)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] エール大学(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ピサ大学(イタリア)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Radiophotoluminescence Imaging Reader for Passive Dosimetry2022

    • 著者名/発表者名
      Hidehito Nanto, Go Okada, Kazuki Hirasawa, Yasuhiro Koguchi, Wakako Shinozaki, Satoshi Ueno, Yuka Yanagida, Francesco d'Errico, and Takayoshi Yamamoto
    • 雑誌名

      Sensors and Materials

      巻: 34 号: 2 ページ: 757

    • DOI

      10.18494/SAM3686

    • ISSN
      0914-4935, 2435-0869
    • 年月日
      2022-02-21
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] RPL Properties of Samarium-doped CaSO42022

    • 著者名/発表者名
      Go Okada, Wakako Shinozaki, Satoshi Ueno, Yasuhiro Koguchi, Kazuki Hirasawa, Francesco d'Errico, Takayuki Yanagida, Safa Kasap, Hidehito Nanto
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 61 号: SB ページ: SB1035-SB1035

    • DOI

      10.35848/1347-4065/ac1ab2

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] TSL/OSL/RPL Automated and Integrated Measurement System (TORAIMS)2021

    • 著者名/発表者名
      Go Okada, Kazuki Hirasawa, Takayuki Yanagida, Hidehito Nanto
    • 雑誌名

      Sensors and Materials

      巻: 33 号: 6 ページ: 2117

    • DOI

      10.18494/SAM.2021.3327

    • ISSN
      0914-4935, 2435-0869
    • 年月日
      2021-06-24
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Radiation-induced reduction of Eu3+ doped in SrAl2O42021

    • 著者名/発表者名
      Yuto Kohara, Go Okada, Isao Tsuyumoto, Eiji Kusano, Hidehito Nanto
    • 雑誌名

      Materials Letters

      巻: 303 ページ: 130502-130502

    • DOI

      10.1016/j.matlet.2021.130502

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Characterization of optically-stimulated luminescence properties by NaCl:Eu2+ crystal and the thermal response2021

    • 著者名/発表者名
      2.Go Okada, Shuta Motoki, Mune-aki Sakamoto, Eiji Kusano, Ryuichi Yada, Yutaka Fujimoto, Takayuki Yanagida, Hidehito Nanto
    • 雑誌名

      ournal of Alloys and Compounds

      巻: 未定 ページ: 158561-158561

    • DOI

      10.1016/j.jallcom.2020.158561

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 特殊機能材料を用いた放射線被ばく管理のための個人線量計「特集にあたって」2019

    • 著者名/発表者名
      南戸秀仁
    • 雑誌名

      金属

      巻: 89 ページ: 3-4

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] RPL現象と放射線計測2019

    • 著者名/発表者名
      岡田 豪,柳田健之,南戸秀仁,Safe Kasap
    • 雑誌名

      金属

      巻: 89 ページ: 38-45

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 光刺激蛍光線量計2019

    • 著者名/発表者名
      南戸秀仁,岡田 豪
    • 雑誌名

      金属

      巻: 89 ページ: 46-56

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Current advancement of RPL materials and applications2022

    • 著者名/発表者名
      Go Okada, Masanori Koshimizu, Takayuki Yanagida, Safa Kasap, Hidehito Nanto
    • 学会等名
      the 46th International Conference and Exposition on Advanced Ceramics and Composites (ICACC 2022)
    • 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] Bi添加LiCaBO3におけるRPL特性評価2022

    • 著者名/発表者名
      南戸秀仁,嘉藤聖矢,岡田豪
    • 学会等名
      第69回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] NaClおよびKCl単結晶のRPL特性2022

    • 著者名/発表者名
      伊藤瀬南,岡田豪,南戸秀仁
    • 学会等名
      第69回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 放射線線量計測を目的としたAg添加M2O-Al2O3-P2O5(M = Li,Na,K)ガラスのRPL特性2022

    • 著者名/発表者名
      岡田豪,柳田健之,南戸秀仁
    • 学会等名
      第69回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 卓越したラジオフォトルミネッセンス特性を示す無添加CaSO42022

    • 著者名/発表者名
      岡田豪 小口靖弘,柳田健之,南戸秀仁
    • 学会等名
      第69回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] OSL現象の基礎と応用2022

    • 著者名/発表者名
      南戸秀仁、岡田豪
    • 学会等名
      第69回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ラジオフォトルミネッセンス(RPL)の基礎と応用2022

    • 著者名/発表者名
      岡田豪,小口靖弘,柳田健之,Safa Kasap,南戸秀仁
    • 学会等名
      第69回応用物理学会春季学術講演会,
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 固相反応法による不純物添加CaBPO5セラミックスの合成およびRPL特性の評価2022

    • 著者名/発表者名
      伊藤大純,岡田豪,南戸秀仁
    • 学会等名
      第69回応用物理学会春季学術講演会,
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 射線センサー応用を目的としたEu3+添加BaAl2O4のRPL特性2022

    • 著者名/発表者名
      小原優斗,岡田豪,露本伊佐男,南戸秀仁
    • 学会等名
      第69回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Ag添加M2O-Al2O3-P2O5(M = Li,Na,K)ガラスのラジオフォトルミネッセンス特性2022

    • 著者名/発表者名
      岡田豪,柳田健之,南戸秀仁
    • 学会等名
      日本セラミックス学会 2022年年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Eu3+添加BaAl2O4における放射線誘起還元反応2022

    • 著者名/発表者名
      小原優斗,岡田豪,露本伊佐男,南戸秀仁
    • 学会等名
      日本セラミックス学会 2022年年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Radiophotoluminescence phenomenon, materials and applications2021

    • 著者名/発表者名
      Go Okada, Takayuki Yanagida, Hidehito Nanto, Safa Kasap
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2021
    • 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] Radiophotoluminescence observed in Eu-doped BaAlBO3F2 in oxyfluoride glass ceramics2021

    • 著者名/発表者名
      Go Okada, Kenji Shinozaki, Noriaki Kawaguchi, Hidehito Nanto, Takayuki Yanagida
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Thermal response of radiophotoluminescence properites in KBr:Sm single crystal2021

    • 著者名/発表者名
      Go Okada, Yutaka Fujimoto, Hidehito Nanto, Safa Kasap, Takayuki Yanagida
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] RPL properties of samarium-doped CaSO42021

    • 著者名/発表者名
      Go Okada, Masanori Koshimizu, Yasuhiro Koguchi, Kazuki Hirasawa, Eiji Kusano, Francesco d'Errico, Takayuki Yanagida, Safa Kasap, Hidehito Nanto
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] RPL properties of Ag-doped phosphate glass and the application in 2D dosimetry2021

    • 著者名/発表者名
      Hidehito Nanto, Kazuki Hirasawa, Yoshinori Takei, Yuka Miyamoto, Makoto Sugiyama, Yasuhiro Koguchi, Takayoshi Yamamoto, Toshiyuki Iida
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] OSL properties of Sn-doped SrO-B2O3 glasses2021

    • 著者名/発表者名
      Go Okada, Hirokazu Masai, Takayuki Yanagida, Yutaka Fujimoto, Yuka Miyamoto, Yoshinori Takei, Kazuki Hirasawa, Takayoshi Yamamoto, Hidehito Nanto
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 応用物理学会におけるセンサデバイス研究2021

    • 著者名/発表者名
      南戸秀仁
    • 学会等名
      支部貢献賞受賞記念講演, 令和3年度 応用物理学会 北陸・信越支部 学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 固相反応法によるSm添加Li2CaSiO4の作製とRPL特性2021

    • 著者名/発表者名
      岡田豪,柳田健之,南戸秀仁
    • 学会等名
      応用物理学会 極限的励起状態の形成と量子エネルギー変換研究グループ 第4回研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] RPLによる放射線線量分布計測2021

    • 著者名/発表者名
      南戸秀仁, 岡田豪, 平澤一樹, Errico Francesco, 柳田由香, 小口靖弘, 山本幸佳
    • 学会等名
      第68回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Eu2+添加NaClのOSLビルドアップと熱による影響の一考察2021

    • 著者名/発表者名
      岡田豪, 元木柊太, 坂本宗明, 草野英二, 矢田隆一, 藤本裕, 柳田健之, 南戸秀仁
    • 学会等名
      第68回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 8.Sm添加弗りん酸塩ガラスのRPL特性2021

    • 著者名/発表者名
      岡田豪, 篠崎健二, 柳田健之, 南戸秀仁
    • 学会等名
      第68回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 放射線誘蛍光体特性統合評価装置の開発2021

    • 著者名/発表者名
      岡田豪,平澤一樹,柳田健之,南戸秀仁
    • 学会等名
      第68回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] RPL observed in LiCaAlF6:Sm2019

    • 著者名/発表者名
      Go Okada, Noriaki Kawaguchi, Hidehito Nanto, Safa Kasap, Takayuki,Yanagida
    • 学会等名
      The 19th International Conference on Solid State Dosimetry
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Radio-photoluminescence properties of samarium -doped > alkaline earth sulfates2019

    • 著者名/発表者名
      Go Okada, Kazuki Hirasawa, Eiji Kusano, Takayuki Yanagida, Safa Kasap, Hidehito Nanto
    • 学会等名
      The 19th International Conference on Solid State Dosimetry
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis and Luminescence Properties of LiCaAlF6:Sm2019

    • 著者名/発表者名
      Go Okada, Noriaki Kawaguchi, Hidehito Nanto, Takayuki, Yanagida
    • 学会等名
      The 19th International Conference on Solid State Dosimetry
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Entrance surface dosimetry with radiophotoluminescent polymer films2019

    • 著者名/発表者名
      F. d’Errico, L. Abego, S. O. Souza, A. Chierici, L. Lazzeri, M. Puccini, S. Vitolo, Y. Miyamoto, H. Nanto, T. Yamamoto
    • 学会等名
      The 19th International Conference on Solid State Dosimetry
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Current Status and Future Prospect of RPL Glass Dosimeter ( Invited)2019

    • 著者名/発表者名
      Takayoshi Yamamoto, Yuka Yanagida-Miyamoto, Toshiyuki Iida and Hidehito Nanto
    • 学会等名
      The 19th International Conference on Solid State Dosimetry
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] Radiophotoluminescence (RPL) in Phosphors for Radiation Detectors2022

    • 著者名/発表者名
      Go Okada, Takayuki Yanagida, Hidehito Nanto, Safa Kasap
    • 総ページ数
      35
    • 出版者
      Wiley
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [図書] Optically-Stimulated Luminescence Dosimeters", in Phosphors for Radiation Detectors2022

    • 著者名/発表者名
      Hidehito Nanto, Go Okada
    • 総ページ数
      21
    • 出版者
      Wiley
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [産業財産権] ラジオフォトルミネッセンス用蛍光体、その製造方法、蛍光線量計、放射線量測定方法および装置2019

    • 発明者名
      岡田豪、南戸秀仁、小口靖弘
    • 権利者名
      岡田豪、南戸秀仁、小口靖弘
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-07-04   更新日: 2023-01-30  

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