| 研究課題/領域番号 |
20K08067
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分52040:放射線科学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 |
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研究代表者 |
片桐 健 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 物理工学部, 主幹研究員 (90510868)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 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 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円)
2021年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2020年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
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| キーワード | EBIS / イオン源 / 重粒子線がん治療 / マルチイオン治療 / マルチイオン照射 / Diocotron instability / イオンビーム |
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| 研究開始時の研究の概要 |
重粒子線がん治療のさらなる治療効果の向上のために，数種類のイオンを用いて治療を行うマルチイオン照射法が提案されている．全国に広がる重粒子線がん治療施設にてこの方法を適用するためには，4種類のイオンの生成とその切り替えを素早く行える小型のマルチイオン生成システムが必要となる．本研究では，既存の重粒子線治療用小型ECRイオン源の1/4 程度の小型イオン生成装置を革新的な方法により開発し，それらを4つ組み合わせた小型マルチイオン生成システムの実現可能性を調査する．
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| 研究成果の概要 |
数種類のイオンを用いて治療を行うマルチイオン照射法のために，既存の重粒子線治療用小型ECRイオン源の1/4程度の小型イオン生成装置(EBIS)を革新的な方法により開発した．本研究課題の研究期間を通じて，(1)新たな小型イオン生成装置であるEBISイオン源の設計・開発，(2)EBISイオン源からのイオンを分析するための低エネルギービームトランスポート及び分析・診断系の整備，(3)上記(1),(2)を設計・解析するためのPICコード・計算環境の開発・整備，を進めることができた．引き続き本研究テーマを実用化研究へと繋げることを目指す。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
QSTにて提案された， 治療効果のさらなる向上に繋がるマルチイオン照射法の実現は，早急に望まれるものである. 現在，世界中で稼働中の重粒子線施設は10施設，建設中の施設は7施設，計画中のものは11 施設存在する．日本各地に広がる重粒子線治療施設(千葉，兵庫，群馬，神奈川，佐賀，山形)だけでなく，それら世界中の施設おいても，マルチイオン照射法の実現のために本研究で開発している小型マルチイオン生成システムの適用が考えられる．したがって，本研究は社会的に意義深く，また小型化に繋がる幾つかの新規性を備えた小型EBISの開発のみを考慮しても，学術的にも価値が高いと考えられる．
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