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パラメトリックX線による元素識別トモグラフィの実現

研究課題

研究課題/領域番号 25286087
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 量子ビーム科学
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, 教授 (40307799)

研究分担者 金田 隆  日本大学, 歯学部, 教授 (40185947)
高橋 由美子  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 研究員 (70339258)
境 武志  日本大学, 理工学部, 助手 (20409147)
連携研究者 寒河江 登志朗  日本大学, 歯学部, 教授 (20112948)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2015年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2014年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2013年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
キーワード量子ビーム測定手法 / PXR / 単色X線 / CT / 元素分析 / 量子ビーム
研究成果の概要

日本大学のパラメトリックX線源(PXR)の特性を利用することで、特定元素の3次元分布が取得できることを実験的に実証した。K殻吸収端差分(KES)法と呼ばれる手法に基づき、試料中のSr元素の3次元分布をX線コンピュータ断層像(CT)として取得することができた。最初はPXRのエネルギー選択性を利用して、SrのK殻吸収端前後のCT撮像を個別に行い、その差分としてSrの分布を得た。次に、PXRビーム内のエネルギー変化を利用して2色交差ビームを形成し、吸収端前後の断層像を同時に取得する実験を実施した。その結果より、Srの3次元分布を取得できることが確認された。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2016 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Element-sensitive computed tomography by fine tuning of PXR-based X-ray source2015

    • 著者名/発表者名
      Hayakawa Y, Hayakawa K, Inagaki M, Kaneda T, Nakao K, Nogami K, Sakae T, Sakai T, Sato I, Takahashi Y, Tanaka T.
    • 雑誌名

      Nucl. Instr. and Meth. B

      巻: 355 ページ: 251-256

    • DOI

      10.1016/j.nimb.2015.03.010

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] <b>Preliminary Clinical Application Study of Parametric X-rays in Diagnostic Imaging </b>2015

    • 著者名/発表者名
      Kaneda T,Sekiya K, Suemitsu M, Sakae T, Hayakawa Y, Kawashima Y, Hirahara N, Muraoka H, Ito K, Muramatsu T, Ishida M, Okada H
    • 雑誌名

      IJOMS

      巻: 14 号: 1 ページ: 8-12

    • DOI

      10.5466/ijoms.14.8

    • NAID

      130005099989

    • ISSN
      1347-9733, 2185-4254
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Basic study of parametric X-ray radiation for clinical diagnosis using 125MeV linear particle accelerator2015

    • 著者名/発表者名
      Okada H, Kaneda T,Sekiya K, Kawashima Y, Suemitsu M, Hayakawa Y, Sakae T.
    • 雑誌名

      J Hard Tissue Biology

      巻: 24 号: 3 ページ: 299-302

    • DOI

      10.2485/jhtb.24.299

    • NAID

      130005088093

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] X-ray Imaging Based on Small-angle X-ray Scattering Using Spatial Coherence of Parametric X-ray Radiation2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Hayakawa, K. Hayakawa, M. Inagaki, T. Kaneda, K. Nakao, K. Nogami, T. Sakae, T. Sakai, I. Sato, Y. Takahashi, T. Tanaka
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 517 ページ: 0120171-6

    • DOI

      10.1088/1742-6596/517/1/012017

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Clinical application of parameteric X-ray in diagnostic imaging: Preliminary study2014

    • 著者名/発表者名
      T. Kaneda, Y. Kawashima , Y. Sasaki , M. Suemitsu , H. Okada , Y. Hayakawa , T. Sakae , H. Muraoka , N. Hirahara
    • 雑誌名

      Journal of Oral and Maxillofacial Surgery

      巻: 72 号: 9 ページ: e173-e174

    • DOI

      10.1016/j.joms.2014.06.312

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] X-ray imaging using a tunable coherent X-ray source based on parametric X-ray radiation2013

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Hayakawa, Yumiko Takahashi, et. al.
    • 雑誌名

      Journal of Instrumentation

      巻: 8 号: 08 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1088/1748-0221/8/08/c08001

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design Optimization of 100 Kv DC Gun Wehnelt Electrode for FEL Linac at LEBRA2013

    • 著者名/発表者名
      T. Sakai, K. Hayakawa, Y. Hayakawa, M. Inagaki, K. Nakao, K. Nogami, T. Tanaka
    • 雑誌名

      Proceedings of FEL2013 (The 35th International Free-Electron Laser Conference) (August 26-30, 2013, New York, USA)

      巻: Web ページ: 387-390

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] Monochromatic imaging with parametric X-ray: A basic study2013

    • 著者名/発表者名
      Sekiya K, Kaneda T, Suemitsu M, Hayakawa Y, Sakae T
    • 雑誌名

      Proceeding of the 51th Annual Meeting American Society of Neuroradiology

      巻: Web

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 角度分解トポグラフィーと局所ロッキングカーブ法によるAlイオン注入SiC基 板の歪状態の観察2016

    • 著者名/発表者名
      高橋 由美子
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャン パス (東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Novel Imaging Techniques Using an Exotic X-Ray Source with Spatial Chirp2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Hayakawa
    • 学会等名
      The 10th Asian Meeting on Biomedical Synchrotron Radiation Imaging (AMSI2015)
    • 発表場所
      山形大学医学部 (山形県山形市)
    • 年月日
      2016-02-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] SiC基板の角度分解トポグラフィーによる評価2016

    • 著者名/発表者名
      高橋 由美子
    • 学会等名
      第29回日本放射光学会年会・合同シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学柏の葉 キャンパス駅前サテライト (千葉県柏市)
    • 年月日
      2016-01-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Dual energy computed tomography for element analysis based on K-shell absorption edge using the LEBRA PXR2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Hayakawa
    • 学会等名
      MASR 2015 (8th International Symposium on Medical Applications of Synchrotron Radiation)
    • 発表場所
      Villard de Lans, France
    • 年月日
      2015-10-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Project on the superposition of beamlines for parametric X-ray radiation and coherent transition radiation in the THz region at LEBRA2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Hayakawa
    • 学会等名
      The XI International Symposium "Radiation from Relativistic Electrons in Periodic Structures" (RREPS-15)
    • 発表場所
      Saint Petersburg, Russia
    • 年月日
      2015-09-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Element-sensitive Computed Tomography by Fine Tuning of PXR-based X-ray Source2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Hayakawa, K. Hayakawa, M. Inagaki, T. Kaneda, K. Nakao, K. Nogami, T. Sakae, T. Sakai, I. Sato, Y. Takahashi, T. Tanaka
    • 学会等名
      The 6 th International Conference Channeling 2014 - Charged & Neutral Particles Channeling Phenomena
    • 発表場所
      Capri (イタリア)
    • 年月日
      2014-10-05 – 2014-10-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Clinical application of parameteric X-ray in diagnostic imaging: Preliminary study2014

    • 著者名/発表者名
      Kaneda T, Kawashima Y, Sasaki Y, Suemitsu M, Okada H, Hayakawa Y, Sakae T, Muraoka H, Hirahara N
    • 学会等名
      96th Annual Meeting, Scientific Sessions and Exhibition, American Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
    • 発表場所
      Honolulu (米国)
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] エネルギー回収型クライオ電子リニアックを基盤とするコンパクト空間干渉X線源: X線放射源の基本設計2014

    • 著者名/発表者名
      早川 恭史,佐藤 勇,竹中 久貴,玄 知奉,遠藤 克己
    • 学会等名
      第11回日本加速器学会年会
    • 発表場所
      青森市文化会館 (青森)
    • 年月日
      2014-08-09 – 2014-08-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] LEBRA-PXRの幾何学的特徴2014

    • 著者名/発表者名
      川島雄介,末光正昌,佐々木悠介,早川恭史,村松輝晃,平原尚久,村岡宏隆,福田大河,金田隆
    • 学会等名
      第55回日本歯科放射線学会学術大会
    • 発表場所
      タワーホール船堀 (東京)
    • 年月日
      2014-06-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] PXR円錐ビームを用いた極小角散乱イメージング2014

    • 著者名/発表者名
      早川恭史
    • 学会等名
      第20回FELとHigh-Power Radiation研究会
    • 発表場所
      日本大学理工学部 (東京)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] X-ray Imaging Based on Small-angle X-ray Scattering Using Spatial Coherence of Parametric X-ray Radiation2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Hayakawa, K. Hayakawa, M. Inagaki, T. Kaneda, K. Nakao, K. Nogami, T. Sakae, T. Sakai, I. Sato, Y. Takahashi, T. Tanaka
    • 学会等名
      The X International Symposium "Radiation from Relativistic Electrons in Periodic Structures" (RREPS-13)
    • 発表場所
      Lake Sevan (アルメニア)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 2結晶型パラメトリックX線源におけるダイヤモンド単結晶の試験2013

    • 著者名/発表者名
      早川 恭史,雫石 崇,石橋 直也,早川 建,稲垣 学,中尾 圭佐,野上 杏子,境 武志,佐藤 勇,田中 俊成
    • 学会等名
      第10回日本加速器学会年会
    • 発表場所
      名古屋大学豊田講堂 (名古屋)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Design Optimization of 100 Kv DC Gun Wehnelt Electrode for FEL Linac at LEBRA2013

    • 著者名/発表者名
      境 武志,田中 俊成,早川 建,早川 恭史,中尾 圭佐,野上 杏子,稲垣 学
    • 学会等名
      FEL 2013 (The 35th International Free Electron Laser Conference)
    • 発表場所
      New York (米国)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Monochromatic imaging with parametric X-ray: A basic study2013

    • 著者名/発表者名
      Sekiya K, Kaneda T, Suemitsu M, Hayakawa Y, Sakae T
    • 学会等名
      The 51th Annual Meeting American Society of Neuroradiology
    • 発表場所
      San Diego (米国)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] LEBRAパラメトリックX線を用いた画像診断に関する基礎的検討2013

    • 著者名/発表者名
      金田 隆,関谷浩太郎,川島雄介,村松輝晃,末光正昌,寒河江登志朗,早川恭史, 佐々木悠介,宇田川勇,岡田裕之
    • 学会等名
      第54回日本歯科放射線学会総会
    • 発表場所
      福岡県立ももち文化センター(博多)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] LEBRA-PXRの画像診断への応用:幾何学的特徴の検討2013

    • 著者名/発表者名
      川島雄介,関谷浩太郎,佐々木悠介,村松輝晃,平原尚久,村岡宏隆,福田大河,金田隆,早川恭史,近藤信太郎
    • 学会等名
      第54回日本歯科放射線学会総会
    • 発表場所
      福岡県立ももち文化センター(博多)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-21   更新日: 2019-07-29  

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