| 研究課題/領域番号 |
23KJ1591
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 審査区分 |
小区分26020:無機材料および物性関連
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| 研究機関 | 奈良先端科学技術大学院大学 |
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研究代表者 |
市場 賢政 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 特別研究員(DC1)
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| 研究期間 (年度) |
2023-04-25 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2025年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2024年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2023年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
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| キーワード | ドシメータ材料 / 放射線検出 / イメージングプレート / 単結晶 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ドシメータ材料は蛍光体型放射線計測材料の一種であり、個人被ばく線量計やイメージングプレートに応用されている。現在実用化されているイメージングプレートは化学的安定性やフェーディングしやすいといった観点から獲得した分布像の長期保存には不向きである。そこで本研究では化学的安定であり、かつ市販IPと同程度のZeffの達成可能な重希土類含有ペロブスカイト型単結晶に着目し、市販IPと代替可能な酸化物IPの開発を行う。開発目標は最も広く用いられている富士フィルム社のIPを指標とし、0.1 mGy以上の感度、一日60%以下のフェーディング、6.1 lp/mm以上の空間分解能を目標とする。
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| 研究実績の概要 |
放射線検出器に用いられるドシメータ材料は、個人被ばく線量計やイメージングプレート (IP) などに応用されており、その多くには蛍光体が用いられている。このような検出器では放射線のエネルギーを低エネルギーの光子に変換した後、光電子増倍菅 (PMT) などにより電気信号に変換することで、放射線を計測している。本研究では個人被ばく線量計よりも実用材料種が少ないIP向けドシメータ材料を主題として研究を進めた。特に重希土類元素を含有するABO3構造 (A = La, Gd, Lu, B = Al) の酸化物ペロブスカイト型単結晶に着目し、発光中心として光電子増倍管との波長感度 (300nm-600 nm)に発光波長を有するCe、Tb、Dyを選択した。すべてのサンプルで添加物由来の発光が確認でき、Dyが最も高い熱刺激蛍光強度が得られることが明らかになった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
検討する物質として、初年度では母材として最も単結晶化の報告例が多いGdAlO3に着目した検討を行った。次年度ではLaAlO3やLuAlO3のにおける検討を行うとともに、最も高い熱刺激蛍光強度が得られたDy添加GdAlO3単結晶のDy濃度の最適化に着手する。
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| 今後の研究の推進方策 |
予定通り研究が進んでいるため、研究計画に従って今後も検討を進めていく。すでにLaAlO3においては単結晶化に成功しているが、結晶性の向上や添加剤の検討は行なっていない。また2年目は酸化・還元雰囲気下での単結晶作製に着手し、結晶内部の欠陥量の制御も合わせて行っていく。
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