Ｘ線格子を用いた動的Ｘ線位相イメージング法の開発

• 研究課題/領域番号: 24360035
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用物理学一般
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 百生 敦 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (20322068)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 19,240千円 (直接経費: 14,800千円、間接経費: 4,440千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2013年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円); 2012年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
• キーワード: Ｘ線 / 位相コントラスト / トモグラフィ / ダイナミクス / シンクロトロン放射光 / 干渉計 / Talbot効果 / 位相イメージング / 放射線 / 物理計測・制御 / 位相 / ストロボスコピー

研究成果の概要

従来のＸ線撮影では難しい高分子材料や生体軟組織などのおもに軽元素からなる物質について適用できるとしてＸ線位相イメージングが注目されている。これまでの研究では、撮影の間は動かない被写体の撮影を前提とする応用が行われてきた。しかし、物質の性質や機能に関する情報を得るためには、動的な撮影が望ましい。
本研究は、Ｘ線透過格子を用いるTalbot干渉計あるいはTalbot-Lau干渉計を用いた高速位相イメージングおよび四次元位相ＣＴ（断層撮影法）を実現するための方法を研究した。白色シンクロトロン放射光を用いる方法や繰り返し現象に対応するストロボ方式を開発し、動的Ｘ線位相イメージングへの突破口を得た。

研究成果

• [雑誌論文] Demonstration of Stroboscopic X-ray Talbot Interferometry Using Polychromatic Synchrotron and Laboratory X-ray Sources (2013)
  • 著者名/発表者名: Margie Parera Olbinado, Patrik Vagovic, Wataru Yashiro, and Atsushi Momose
  • 雑誌名: Applied Physics Express 巻: 6 号: 9 ページ: 96601-96601
  • DOI: 10.7567/apex.6.096601
  • NAID: 10031199880
  • 査読あり
• [学会発表] 高速X線Talbot干渉計によるビジビリティコントラスト画像を用いたダイラタンシーの観察 (2015)
  • 著者名/発表者名: 梅本大輝、Margie P. Olbinado、矢代航、百生敦
  • 学会等名: 第３回物構研サイエンスフェスタ
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2015-03-17
• [学会発表] X線高速位相CTによるポリマーブレンド相分離現象のその場観察 (2015)
  • 著者名/発表者名: 村上岳、Margie P. Olbinado、矢代 航、百生 敦
  • 学会等名: 日本放射光学会
  • 発表場所: 立命館大学
  • 年月日: 2015-01-11
• [学会発表] X線位相CTによるポリマーブレンド相分離現象のその場観察 (2014)
  • 著者名/発表者名: 村上岳、Margie P. Olbinado、矢代 航、百生 敦
  • 学会等名: 第50回X線分析討論会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2014-10-30
• [学会発表] Dynamic x-ray imaging using synchrotron radiation and x-ray Talbot interferometry via fringe scanning: application to fast x-ray tomography of insects and visibility contrast imaging of a dilatant fluid (2014)
  • 著者名/発表者名: M. P. Olbinado, P. Vagovic, W. Yashiro, A. Momose
  • 学会等名: 2rd International Workshop on X-ray and Neutron Phase Imaging with Gratings
  • 発表場所: Garmisch, Germany
• [学会発表] Stroboscopic X-ray Talbot Interferometry Using White Synchrotron Radiation (2014)
  • 著者名/発表者名: M. P. Olbinado, P. Vagovic, W. Yashiro, A. Momose
  • 学会等名: 2rd International Workshop on X-ray and Neutron Phase Imaging with Gratings
  • 発表場所: Garmisch, Germany
• [学会発表] Effect of the X-ray beam achromaticity on the sensitivity of X-ray Talbot interferometry in detecting the X-ray differential phase shift: A comparison between the employment of pi and pi/2 phase gratings (2014)
  • 著者名/発表者名: M. P. Olbinado, P. Vagovic, W. Yashiro, A. Momose
  • 学会等名: 2rd International Workshop on X-ray and Neutron Phase Imaging with Gratings
  • 発表場所: Garmisch, Germany
• [学会発表] Stroboscopic Talbot interferometry for time-resolved X-ray phase imaging of periodic processes in soft materials (2013)
  • 著者名/発表者名: M. P. Olbinado, P. Vagovic, W. Yashiro, A. Momose
  • 学会等名: 22nd International Congress on X-Ray Optics and Microanalysis
  • 発表場所: Hamburg, Germanuy
• [学会発表] Stroboscopic approach for the quantitative X-ray phase imaging of periodic processes in soft materials using X-ray Talbot interferometry (2013)
  • 著者名/発表者名: M. P. Olbinado, P. Vagovic, W. Yashiro, A. Momose
  • 学会等名: The 7th Asia Oceania Forum for Synchrotron Radiation Research
  • 発表場所: 姫路
• [学会発表] DEVELOPMENT OF GRATING-BASED STROBOSCOPIC X-RAY PHASE IMAGING USING POLYCHROMATIC LABORATORY AND SYNCHROTRON X-RAY SOURCES
  • 著者名/発表者名: M. P. Olbinado, P. Vagovic, W. Yashiro, A. Momose
  • 学会等名: Denver X-ray Conference 2013
  • 発表場所: Westminster, USA
• [学会発表] Stroboscopic Talbot Interferometry for X-ray Phase Imaging of Periodic Processes in Soft Materials
  • 著者名/発表者名: M. P. Olbinado, P. Vagovic, W. Yashiro, A. Momose
  • 学会等名: 第74回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 同志社大学
• [学会発表] Stroboscopic X-ray Talbot Interferometry
  • 著者名/発表者名: M. P. Olbinado, P. Vagovic, W. Yashiro, A. Momose
  • 学会等名: X線ナノ集光技術研究会2013
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] X 線位相CT によるポリマーブレンド相分離現象のその場観察
  • 著者名/発表者名: 村上岳、Margie P. Olbinado、Patrik Vagovic、矢代 航、百生 敦
  • 学会等名: 日本放射光学会
  • 発表場所: 広島
• [学会発表] Stroboscopic X-ray Phase Imaging Using a Talbot-Lau Interferometer With a Laboratory X-ray Source
  • 著者名/発表者名: M. P. Olbinado, W. Yashiro, A. Momose
  • 学会等名: 2nd international symposium on BioMedical Applications of X-Ray Phase-Contrast Imaging (IMXP)
  • 発表場所: Garmisch, Germany
• [学会発表] Progress on High-speed Phase Imaging Using an X-ray Talbot-Lau
  • 著者名/発表者名: M. P. Olbinado, W. Yashiro, A. Momose
  • 学会等名: 第26回日本放射光学会・放射光科学合同シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] Stroboscopic X-ray Phase Imaging Using Talbot Interferometry and White Synchrotron Radiation
  • 著者名/発表者名: M. P. Olbinado, P. Vagovic, W. Yashiro, A. Momose
  • 学会等名: 第30回PFシンポジウム
  • 発表場所: つくば国際会議場
• [学会発表] Talbot干渉計による白色SR位相イメージングのための画像検出器シンチレータ厚の最適化
  • 著者名/発表者名: 名越健誠、矢代航、百生敦
  • 学会等名: 第30回PFシンポジウム
  • 発表場所: つくば国際会議場