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絶縁体細管の内壁帯電を利用した集束荷電粒子ビーム生成装置の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20510119
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 マイクロ・ナノデバイス
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

池田 時浩  独立行政法人理化学研究所, 山崎原子物理研究室, 専任研究員 (80301745)

研究分担者 岩井 良夫  独立行政法人理化学研究所, 山崎原子物理研究室, 協力研究員 (00391871)
小島 隆夫  独立行政法人理化学研究所, 山崎原子物理研究室, 先任研究員 (90211896)
金井 保之  独立行政法人理化学研究所, 山崎原子物理研究室, 先任研究員 (00177487)
山崎 泰規  独立行政法人理化学研究所, 山崎原子物理研究室, 主任研究員 (30114903)
マイスル ウォルター  独立行政法人理化学研究所, 山崎原子物理研究室, 訪問研究員 (30548970)
連携研究者 丸山 耕一  独立行政法人放射線医学総合研究所, 放射線防護研究センター, 主任研究員 (70349033)
研究期間 (年度) 2008 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2010年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2009年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2008年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワードガラスキャピラリー / 多価イオン / 絶縁体 / ガイド効果 / 集束効果 / 生物照射 / ナノビーム / ナノファブリケーション / 集束イオンビーム
研究概要

マイクロメートルやナノメートルオーダー径の量子ビームを生成するために、長さ数cmでビーム出射口がサブμmφから100μmφのガラス細管を用いて荷電粒子ビームを集束し照射する装置を開発した。keVエネルギー多価イオンビームではμmサイズで数1,000 cpsの出射強度を達成し、MeVエネルギーでは、いくつかの生物実験(HeLa細胞、大腸菌、メダカ胚)に全く新しいミクロンオーダーのピンポイント改質ツールとして導入することができた。

報告書

(4件)
  • 2010 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (47件)

すべて 2011 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 12件) 学会発表 (29件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Focusing Effect of MeV Muon Beam with a Tapered Capillary Method2011

    • 著者名/発表者名
      Dai TOMONO, Tokihiro IKEDA
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan 80

      ページ: 44501-44501

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Guiding of a Slow Positron Beam with a Glass Capillary2009

    • 著者名/発表者名
      N.Oshima, T.Ikeda
    • 雑誌名

      Materials Science Forum 607

      ページ: 263-265

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Imaging dynamics of charge-auto-organisation in glass capillaries2009

    • 著者名/発表者名
      A.Cassimi, T.Ikeda
    • 雑誌名

      Nucl.Instrum.Meth.B 267

      ページ: 674-677

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamic features of ion guiding by nanocapillaries in an insulating polymer2009

    • 著者名/発表者名
      金井保之, 池田時浩
    • 雑誌名

      Physical Review A 79

      ページ: 12711-12711

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 低価格ガラスキャピラリーによるマイクロビーム生成-低速多価イオン照射マイクロパターニングと培養液中の生細胞オルガネラ照射に向けて-2009

    • 著者名/発表者名
      池田時浩
    • 雑誌名

      日本MRSニュース 21

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Guiding of Slow Highly Charged Ions through Nanocapillaries-Dynamic Aspect2009

    • 著者名/発表者名
      金井保之, 池田時浩
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Conference Series 194

      ページ: 12068-12068

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 総説 ガラスキャピラリーによるイオンビームの集束とその応用2009

    • 著者名/発表者名
      池田時浩,金井保之,小島隆夫,岩井良夫,前島一博,小林知洋,今本尚子
    • 雑誌名

      RADIOISOTOPES 58

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ガラスキャピラリーによるイオンビームの集束とその応用2009

    • 著者名/発表者名
      池田時浩
    • 雑誌名

      RADIOISOTOPES 58, 9

      ページ: 617-628

    • NAID

      10025536313

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Imaging dynamics of charge-auto-organisation in glass capillaries2009

    • 著者名/発表者名
      Amine Cassimi
    • 雑誌名

      Nucl.Instrum.Meth.B 267

      ページ: 674-677

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 低価格ガラスキャピラリーによるマイクロビーム生成2009

    • 著者名/発表者名
      池田時浩
    • 雑誌名

      日本MRSニュース 21, 2

      ページ: 5-7

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [雑誌論文] Ion irradiation in liquid of μm^3 region for cell surgery2008

    • 著者名/発表者名
      Yoshio Iwai, Tokihiro Ikeda
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 92

      ページ: 23509-23509

    • NAID

      120002648011

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multiply-charged ion nanobeams2008

    • 著者名/発表者名
      A.Cassimi, T.Ikeda
    • 雑誌名

      Int.J.Nanotechnology 5

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Glass capillary optics for producing nanometer sized beams and its applications

    • 著者名/発表者名
      池田時浩
    • 雑誌名

      Journal of Surface and Coatings and Technology (in press)

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Glass capillary optics for producing nanometer sized beams and its applications

    • 著者名/発表者名
      池田時浩
    • 雑誌名

      Journal of Surface and Coatings and Technology (印刷中)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] フタ付きガラスキャピラリーによる細胞照射のための線量評価法2011

    • 著者名/発表者名
      池田時浩
    • 学会等名
      日本物理学会第66回年次大会
    • 発表場所
      新潟市
    • 年月日
      2011-03-26
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Real-time monitoring of Escherichia coli cells irradiated using a 2 MeV proton beam2011

    • 著者名/発表者名
      Mikio Kato
    • 学会等名
      ABAIBS 2011 7^<th> Asian Biophysics Association (ABA) Symposium & Annual Meeting of the Indian Biophysical Society (IBS)
    • 発表場所
      New Delhi, India
    • 年月日
      2011-01-30
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 低速多価イオンビーム照射によるガラス伝導度の変化2010

    • 著者名/発表者名
      池田時浩
    • 学会等名
      第6回励起ナノプロセス研究会
    • 発表場所
      ビッグ・アイ国際障害者交流センター,堺市
    • 年月日
      2010-11-02
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 低速多価イオンビーム照射によるガラス伝導度の変化2010

    • 著者名/発表者名
      池田時浩
    • 学会等名
      励起ナノプロセス研究会 第6回研究会
    • 発表場所
      大阪府堺市
    • 年月日
      2010-11-02
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ガラスキャピラリーによる低速多価イオンマイクロビームの応用:絶縁体表面への照射2010

    • 著者名/発表者名
      池田時浩
    • 学会等名
      日本物理学会2010年秋季大会
    • 発表場所
      大阪府立大学中百舌鳥キャンパス
    • 年月日
      2010-09-24
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] ガラスキャピラリーによる低速多価イオンマイクロビームの応用:絶縁体表面への照射2010

    • 著者名/発表者名
      池田時浩
    • 学会等名
      日本物理学会2010年秋季大会
    • 発表場所
      大阪府堺市
    • 年月日
      2010-09-24
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 低速多価イオンビーム照射によるガラス伝導度の変化2010

    • 著者名/発表者名
      池田時浩
    • 学会等名
      第71回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      長崎市
    • 年月日
      2010-09-14
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Irradiation of living medaka embryo by proton beams through a glass capillary : preliminary data2010

    • 著者名/発表者名
      K.Maruyama
    • 学会等名
      Wiii2010 (The 3^<rd> Workshop on Interaction of Ions with Insulators)
    • 発表場所
      Narita, Chiba
    • 年月日
      2010-09-05
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Irradiation of slow highly charged ions to glass surfaces2010

    • 著者名/発表者名
      Tokihiro Ikeda
    • 学会等名
      The 3rd Workshop of Ion-Insulator Interaction : WIII2010
    • 発表場所
      Narita, Chiba, Japan
    • 年月日
      2010-09-04
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 細胞手術のための細胞内微小領域へのイオン照射2010

    • 著者名/発表者名
      岩井良夫
    • 学会等名
      日本物理学会第65回年次大会
    • 発表場所
      岡山大学,岡山市(若手奨励賞講演)
    • 年月日
      2010-03-21
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] マイクロビーム生成用ガラスキャピラリーの低速多価イオンビーム通過特性2010

    • 著者名/発表者名
      池田時浩
    • 学会等名
      第57回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス
    • 年月日
      2010-03-19
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] マイクロビーム生成用ガラスキャピラリーの低速多価イオンビーム通過特性2010

    • 著者名/発表者名
      池田時浩
    • 学会等名
      第57回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      (東海大学)神奈川県平塚市
    • 年月日
      2010-03-19
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Glass capillary optics for producing nanometer sized beams and its applications2009

    • 著者名/発表者名
      池田時浩
    • 学会等名
      16^<th> International Conference on Surface Modification of Materials by Ion Beams
    • 発表場所
      Odaiba, Tokyo, Japan(招待講演)
    • 年月日
      2009-09-16
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Glass capillary optics for producing nanometer sized beams and its applications(invited)2009

    • 著者名/発表者名
      池田時浩
    • 学会等名
      16th International Conference on Surface Modification of Materials by Ion Beams
    • 発表場所
      (AIST Tokyo Waterfront, Bio-IT Research Building)Tokyo
    • 年月日
      2009-09-16
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Guiding of slow HCI beams through glass-made optics2009

    • 著者名/発表者名
      池田時浩
    • 学会等名
      2^<nd> Symposium on Ion Insulator Interactions-S3I
    • 発表場所
      Platja d'Aro, Girona, Spain(招待講演)
    • 年月日
      2009-05-20
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Guiding of slow HCI beams through glass-made optics(invited)2009

    • 著者名/発表者名
      池田時浩
    • 学会等名
      2nd Symposium on Ion Insulator Interactions
    • 発表場所
      Girona, Spain
    • 年月日
      2009-05-20
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Ion irradiation in liquid of μm^3 volume using a tapered glass capillary with end-window2008

    • 著者名/発表者名
      Yoshio Iwai
    • 学会等名
      IUMRS-ICA 2008 (The IUMRS International Conference in Asia 2008)
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 年月日
      2008-12-10
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Formation of a nano-sized ion beam with end-closed glass capillary and its application to living cell surgery2008

    • 著者名/発表者名
      Yoshio Iwai
    • 学会等名
      AISAMP8 (The 8^<th> Asian International Seminar on Atomic and Molecular Physics)
    • 発表場所
      Perth, Australia(招待講演)
    • 年月日
      2008-11-26
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Interaction of slow highly charged ions with insulating surfaces2008

    • 著者名/発表者名
      Tokihiro Ikeda
    • 学会等名
      The 8th Asian International Seminar on Atomic and Molecular Physics
    • 発表場所
      Perth, Australia
    • 年月日
      2008-11-26
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Interaction of slow highly charged ions with insulating surfaces2008

    • 著者名/発表者名
      池田時浩
    • 学会等名
      AISAMP8 (The 8^<th> Asian International Seminar on Atomic and Molecular Physics)
    • 発表場所
      Perth, Australia(招待講演)
    • 年月日
      2008-11-25
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Ion irradiation of cell surgery using a tapered glass capillary with end-window2008

    • 著者名/発表者名
      Yoshio Iwai
    • 学会等名
      8^<th> International Workshop on Microbeam Probes of Cellular Radiation Response
    • 発表場所
      Chiba, Japan(招待講演)
    • 年月日
      2008-11-15
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] ガラスキャピラリーによるガイド効果のビーム応用2008

    • 著者名/発表者名
      池田時浩
    • 学会等名
      SPring-8ビーム物理研究会2008
    • 発表場所
      SPring-8,佐用郡佐用町
    • 年月日
      2008-11-06
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Ion beams with glass capillaries2008

    • 著者名/発表者名
      Takao M.Kojima
    • 学会等名
      AMPP2009 (The 3^<rd> China-Japan Joint Seminar on Atomic and Molecular Processes in Plasma)
    • 発表場所
      Xian, China
    • 年月日
      2008-10-27
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] ガラスキャピラリーによる多価イオンビームの集束とガイディング2008

    • 著者名/発表者名
      池田時浩
    • 学会等名
      第51回放射線化学討論会
    • 発表場所
      産業技術総合研究所,つくば市(招待講演)
    • 年月日
      2008-10-15
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] ガラスキャピラリーによる低速多価イオンマイクロビーム取り出し強度のガラス形状・材質依存性2008

    • 著者名/発表者名
      池田時浩
    • 学会等名
      日本物理学会2008年秋季大会
    • 発表場所
      岩手大学, 盛岡市
    • 年月日
      2008-09-21
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Guiding of slow HCIs through tapered glass capillary and paired glass plates2008

    • 著者名/発表者名
      Tokihiro Ikeda
    • 学会等名
      Workshop on Interaction of ions with insulators
    • 発表場所
      Nagano, Japan
    • 年月日
      2008-09-08
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Ion irradiation in liquid of μm^3 region for cell surgery using a tapered glass capillary with end-window2008

    • 著者名/発表者名
      Yoshio Iwai
    • 学会等名
      RADAM 2008 (Radiation Damage in Biomolecular Systems)
    • 発表場所
      Debrecen, Hungary
    • 年月日
      2008-06-13
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] ガラス細管によるナノサイズ集束イオンビーム生成法と生細胞中のオルガネラ標的への照射実験2008

    • 著者名/発表者名
      池田時浩
    • 学会等名
      東邦大学物理学科コロキウム
    • 発表場所
      東邦大学(招待講演)
    • 年月日
      2008-05-21
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Guiding of a slow positron beam with a glass capillary2008

    • 著者名/発表者名
      Nagayasu Oshima
    • 学会等名
      PPC-9 (9^<th> International Workshop on Positron and Positronium Chemistry)
    • 発表場所
      Wuhan, China
    • 年月日
      2008-05-05
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [備考] ホームページ等

    • URL

      http://www.riken.jp/ap/nanobeam/

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.riken.jp/ap/nanobeam/

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.riken.jp/ap/nanobeam/

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www-ap.riken.jp/nanobeam/

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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