非対称結晶面を用いたパラメトリックX線源の特性

• 研究課題/領域番号: 21686088
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 原子力学
• 研究機関: 日本大学
• 研究代表者: 早川 恭史 日本大学, 理工学部, 准教授 (40307799)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 23,270千円 (直接経費: 17,900千円、間接経費: 5,370千円); 2010年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円); 2009年度: 14,040千円 (直接経費: 10,800千円、間接経費: 3,240千円)
• キーワード: コヒーレントX線源 / 単色X線源開発 / 完全結晶光学系 / 非対称結晶面 / 単色X線源 / 空間コヒーレントX線 / パラメトリックX線放射 / PXR / 位相コントラスト / 電子リニアック / CT / 完全結晶

研究概要

パラメトリックX線放射(PXR)において放射源となる結晶の非対称性と形状の効果をSi(111)結晶を用いて調べたところ、端が楔状になっている結晶板をターゲットとして用いると強度と空間コヒーレンスがともに優れたX線が得られることがわかった。この結果、回折強調型位相コントラストイメージング実験において、従来よりも短時間で位相像が取得可能になり、世界で初めてPXR を線源としたコンピュータ・トモグラフィ(CT)に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] A Preliminary Study on Low-dose X-ray Imaging Using Parametric X-ray (2011)
  • 著者名/発表者名: Toshiro Sakae, Yasushi Hayakawa, 他17名,2番目
  • 雑誌名: Journal of Hard Tissue Biology 20 ページ: 31-35
  • NAID: 130004848361
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phase-contrast imaging with a novel X-ray source (2010)
  • 著者名/発表者名: Yumiko Takahashi, Yasushi Hayakawa, 他8名,2番目
  • 雑誌名: Proceedings of ICXOM20 (The 20th International Congress on X-ray Optics and Microanalysis)(Sep.14-18, 2009, Karlsruhe, Germany), AIP Conference Proceedings 1221 ページ: 119-123
  • 査読あり
• [雑誌論文] パラメトリックX線を用いた位相コントラスト法による生体軟組織イメージング (2010)
  • 著者名/発表者名: 高橋由美子, 早川恭史, 他5名,2番目
  • 雑誌名: 生体医工学 Vol.48 No.6別冊 ページ: 566-571
  • NAID: 10031199796
  • 査読あり
• [雑誌論文] 楔型ターゲット結晶によるPXR線源の性能改善 (2010)
  • 著者名/発表者名: 早川恭史, 他8名,1番目
  • 雑誌名: Proceedings of the 7th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (Aug.4-6, 2010, Himeji, Japan) ページ: 788-791
• [雑誌論文] IMPROVEMENT IN THE PERFORMANCE OF THE PXR SOURCE USING A WEDGE-SHAPED TARGET CRYSTAL(楔型ターゲット結晶によるPXR線源の性能改善) (2010)
  • 著者名/発表者名: 早川恭史, 他
  • 雑誌名: Proceedings of the 7th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (Aug.5-7, 2010, Himeji, Japan) ページ: 788-791
• [雑誌論文] Diffraction Enhanced Phase Contrast Imaging of a Kitten Deciduous Tooth Using Coherent X-ray Source (2010)
  • 著者名/発表者名: Toshiro Sakae, et al.
  • 雑誌名: Journal of Hard Tissue Biology 巻: 19 ページ: 131-136
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phase-contrast imaging with a novel X-ray source (2010)
  • 著者名/発表者名: Yumiko Takahashi, et al.
  • 雑誌名: Proceedings of ICXOM20 (The 20th International Congress on X-ray Optics and Microanalysis) (Sep.14-18, 2009, Karlsruhe, Germany), AIP Conference Proceedings 1221 巻: 1221 ページ: 119-123
  • 査読あり
• [雑誌論文] パラメトリックX線を用いた位相コントラスト法による生体軟組織イメージング (2010)
  • 著者名/発表者名: 高橋由美子, 他
  • 雑誌名: 生体医工学 巻: 48 ページ: 566-571
  • 査読あり
• [雑誌論文] X-ray Phase-Contrast Imaging and X-ray Absorption Fine Structure Analysis using Parametric X-ray Radiation Generated at LEBRA, Nihon University (2010)
  • 著者名/発表者名: Toshiro Sakae, et al.
  • 雑誌名: International Journal of Oral-Medical Science 巻: 9 ページ: 122-136
  • 査読あり
• [雑誌論文] DEVELOPMENT OF THE COMPACT SOURCE OF MONOCHROMATIC COHERENT X-RAY FOR CANCER MEDICAL TREATMENT(がん治療用コンパクト空間干渉単色X線源の開発) (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐藤勇, 他
  • 雑誌名: Proceedings of the 7th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (Aug.5-7, 2010, Himeji, Japan) ページ: 219-223
• [雑誌論文] IMPROVEMENT OF SPECTRA IN XANES MEASUREMENT USING PARAMETRIC X-RAY RADIATION(パラメトリックX線放射を用いたXANES測定におけるスペクトルの改善) (2010)
  • 著者名/発表者名: 稲垣学, 他
  • 雑誌名: Proceedings of the 7th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (Aug.5-7, 2010, Himeji, Japan) ページ: 1115-1118
• [雑誌論文] Geometrical Effect of Target Crystal Crystal on PXR Generatinon as a Coherent X-ray Source (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Hayakawa, et al.
  • 雑誌名: Proceedings of the 51st Workshop of the LNFNELOISATRON Project Charged and Neutral Particles Channeling Phenomena Channeling 2008 (Oct.25-Nov.1,2008,Erice,Italy) ページ: 677-691
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of X-ray Source Based on Parametric X-ray Radiation at Nihon University(日本大学電子線利用研究施設(LEBRA)におけるパラメトリックX線源開発) (2009)
  • 著者名/発表者名: 早川恭史
  • 雑誌名: J.Particle Accelerator Society of Japan 6 ページ: 166-177
  • 査読あり
• [雑誌論文] GENERATION OF HIGH ENERGY PARAMETRIC X-RAYS USING Si(220)CRYSTAL AS A TARGET(Si(220)ターグットによるパラメトリックX線源の高エネルギー化) (2009)
  • 著者名/発表者名: 早川恭史, 他
  • 雑誌名: Proceedings of the 6th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan(Aug.5-7,2009,Tokai,Japan) ページ: 748-751
• [雑誌論文] DEVELOPMENT OF COMPACT ERL BASED ON ELECTRON-CRYO-LINACFOR MEDICAL CARE(医用電子クライオリニアックを基盤とするコンパクトERLの開発) (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐藤勇, 他
  • 雑誌名: Proceedings of the 6th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan(Aug.5-7,2009,Tbkai,Japan) ページ: 752-754
• [雑誌論文] CHARACTERISTICS OF PARAMETRIC X-RAY RADIATIONS FROM DIFFERENT SILICON CRYSTAL PLANES(Si結晶霜の違いによるパラメトノックX線放射の特性) (2009)
  • 著者名/発表者名: 稲垣学, 他
  • 雑誌名: Proceedings of the 6th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan(Aug.5-7,2009,Tokai,Japan) ページ: 211-213
• [学会発表] Improvement in Property of Parametric X-ray Radiation by Use of Wedge-shaped Target Crystal (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Hayakawa
  • 学会等名: Channeling 2010 (The 4th International Conference : Charged and Neutral Particles Channeling Phenomena)
  • 発表場所: Ferrara(イタリア)
  • 年月日: 2010-10-07
• [学会発表] Improvement in Property of Parametric X-ray Radiation by Use of Wedge-shaped Target Crystal (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Hayakawa
  • 学会等名: Channeling 2010 (The 4^<th> International Conference : Charged and Neutral Particles Channeling Phenomena)
  • 発表場所: Ferrara(イタリア)
  • 年月日: 2010-10-07
• [学会発表] パラメトリックX線の生物イメージングへの応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高橋由美子
  • 学会等名: 第71回応用物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 長崎大学(長崎)
  • 年月日: 2010-09-15
• [学会発表] パラメトリックX線放射に基づく低被曝診断治療装置開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 早川恭史
  • 学会等名: 生体医工シンポジウム2010(JBME2010)
  • 発表場所: 北海道大学(札幌)
  • 年月日: 2010-09-11
• [学会発表] パラメトリックX線を用いた位相コントラスト法による生体イメージング (2010)
  • 著者名/発表者名: 高橋由美子
  • 学会等名: 生体医工シンポジウム2010(JBME2010)
  • 発表場所: 北海道大学(札幌)
  • 年月日: 2010-09-10
• [学会発表] 楔型ターゲット結晶によるPXR線源の性能改善 (2010)
  • 著者名/発表者名: 早川恭史
  • 学会等名: 第7回日本加速・器学会年会
  • 発表場所: 姫路市文化センター(姫路)
  • 年月日: 2010-08-05
• [学会発表] 楔型ターゲット結晶によるPXR線源の性能改善 (2010)
  • 著者名/発表者名: 早川恭史
  • 学会等名: 第7回日本加速器学会年会
  • 発表場所: 姫路市文化センター(姫路)
  • 年月日: 2010-08-05
• [学会発表] がん治療用コンパクト空間干渉単色X線源の開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐藤勇
  • 学会等名: 第7回日本加速器学会年会
  • 発表場所: 姫路市文化センター(姫路)
  • 年月日: 2010-08-05
• [学会発表] パラメトリックX線放射を用いたXANES測定におけるスペクトルの改善 (2010)
  • 著者名/発表者名: 稲垣学
  • 学会等名: 第7回日本加速器学会年会
  • 発表場所: 姫路市文化センター(姫路)
  • 年月日: 2010-08-05
• [学会発表] Proposal of a compact coherent X-ray source for medical use based on an energy-recovery linac and parametric X-ray radiation (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Hayakawa
  • 学会等名: The Physics and Applications of High Brightness Electron Beams 2009
  • 発表場所: Maui(米国)
  • 年月日: 2009-11-17
• [学会発表] Experimental Study on the Property of PXR Emitted From Asymmetric Cut-surface of Si(111) Target Crystal (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Hayakawa
  • 学会等名: The VIII International Symposium 《Radiation from Relativistic Electrons in Periodic Structures》(RREPS-09)
  • 発表場所: Zvenigorod(ロシア)
  • 年月日: 2009-09-10
• [学会発表] Experimental Study on the Property of PXR Emitted FRom Asymmetric Cut-surface of Si(111) Target Crystal (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Hayakawa
  • 学会等名: The VIII International Symposium <<Radiation from Relativistic Electrons in Periodic Structures>>(RREPS-09)
  • 発表場所: Zvenigorod(ロシア)
  • 年月日: 2009-09-10
• [学会発表] Preliminary Study on Medical Application of PXR in the Energy Range from 20 to 34 keV (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Hayakawa
  • 学会等名: The VIII International Symposium <<Radiation from Relativistic Electrons in Periodic Structures>>(RREPS-09)
  • 発表場所: Zvenigorod(ロシア)
  • 年月日: 2009-09-07
• [学会発表] Si(220)ターゲットによるパラメトリックx線源の高エネルギー化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 早川恭史
  • 学会等名: 第6回日本加速器学会年会
  • 発表場所: 原子力科学研究所(東海村)
  • 年月日: 2009-08-06
• [備考] ホームページ等
• [備考] 日経産業新聞平成22年9月6日(月)掲載「日大軟らかい組織もX線撮影」