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NRFを利用した同位体3Dイメージングに関する基礎研究

研究課題

研究課題/領域番号 26289363
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 原子力学
研究機関京都大学

研究代表者

大垣 英明  京都大学, エネルギー理工学研究所, 教授 (10335226)

研究分担者 加藤 政博  分子科学研究所, 大学共同利用機関等の部局等, 教授 (30185871)
静間 俊行  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, その他部局等, 研究員 (50282299)
早川 岳人  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, その他部局等, 研究員 (70343944)
平 義隆  国立研究開発法人産業技術総合研究所, その他部局等, 研究員 (60635803)
豊川 弘之  国立研究開発法人産業技術総合研究所, その他部局等, その他 (80357582)
連携研究者 紀井 俊輝  京都大学, エネルギー理工学研究所, 准教授 (30314280)
全 柄俊  京都大学, エネルギー理工学研究所, 助教 (80548371)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円)
2016年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2015年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2014年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
キーワードLCS γ線 / NRF / 同位体イメージング / CT再構成 / UVSOR-III / LCSγ線 / 同位体CT / SR-FEL / UVSORIII / 原子吸収 / 共鳴吸収 / 核セキュリティ / 核共鳴蛍光散乱 / レーザー逆コンプトン散乱γ線 / 同位体 / CT / FEL / ファイバーレーザー / 208Pb / 同位体3Dイメージング
研究成果の概要

同位体3Dイメージング法の確立のために、分子科学研究所UVSOR-IIIにおいて、1.94-μmの波長のファイバーレーザーと、750MeV、300mAの電子ビームを正面衝突させ、最大エネルギー5.4MeV、最大ガンマ線収量鵜10^7γ/sのレーザーコンプトンガンマ線の発生に成功した。
本LCSビームを用いて、鉛(208Pb)、鉄、アルミ、空気からなるCTサンプルを準備し、X方向に5mmステップで7点、回転方向30度ステップで5点にてスキャンし、NRF透過法を用いて同位体CT画像の再構成を行った結果、CTサンプル内での208Pbの分布の再現に世界で初めて成功した。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 3件、 査読あり 5件、 謝辞記載あり 6件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 5件、 招待講演 3件) 備考 (2件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [国際共同研究] Horia Hulubei National Institute(ルーマニア)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Horia Hulubei National Institute(ルーマニア)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Nondestructive Inspection System for Special Nuclear Material Using Inertial Electrostatic Confinement Fusion Neutrons and Laser Compton Scattering GammaRays2017

    • 著者名/発表者名
      H. Ohgaki, I. Daito, H. Zen, T. Kii, K. Masuda, T. Misawa, R. Hajima, T. Hayakawa, T. Shizuma, M. Kando, and S. Fujimoto
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Nuclear Science

      巻: 印刷中 号: 7 ページ: 1635-1640

    • DOI

      10.1109/tns.2017.2652619

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Simulation Study on Computer Tomography Imaging of Nuclear Distribution by Quasi Monoenergetic Gamma Rays with Nuclear Resonance Fluorescence: case study for ELI-NP application2016

    • 著者名/発表者名
      I. Daito, H. Ohgaki, G. Suliman, V. Iancu, C. A. Ur, M. Iovea
    • 雑誌名

      Energy Procedia

      巻: 89 ページ: 389-394

    • DOI

      10.1016/j.egypro.2016.05.051

    • NAID

      120005825891

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Generation of High Energy Gamma-ray by Laser Compton Scattering of 1.94-micor m Fiber Laser in UVSOR-III Electron Storage Ring2016

    • 著者名/発表者名
      Heishun Zen, Yoshitaka Taira, Taro Konomi, Takehito Hayakawa, Toshiyuki Shizuma, Junichiro Yamazaki, Toshiteru Kii, Hiroyuki Toyokawa, Masahiro Katoh, Hideaki Ohgaki
    • 雑誌名

      Energy Procedia

      巻: 89 ページ: 335-345

    • DOI

      10.1016/j.egypro.2016.05.044

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Study on NRF-CT Imaging by Laser Compton Backscattering Gamma-rays in UVSOR2016

    • 著者名/発表者名
      H. Ohgaki, I. Daito, T. Kii, H. Zen, T. Hayakawa, T. Shizuma, M. Katoh, J. Yamazaki, Y. Taira, H. Toyokawa
    • 雑誌名

      Proceedings of IPAC2016

      巻: - ページ: 2007-2010

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] UVSOR-IIIにおける逆コンプトン散乱ビームライン開発とNRF-CTへの応用2016

    • 著者名/発表者名
      大垣 英明,紀井 俊輝,全 炳俊,大東 出,豊川 弘之,平 義隆, 早川 岳人,静間 俊行,加藤 政博,山崎 潤一郎
    • 雑誌名

      Proceedings of the 13th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan

      巻: - ページ: 1250-1253

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Transmission Nuclear Resonance Fluorescence Measurement of 208Pb in Natural Lead Target with Laser-Compton-Scattering Gamma-Ray at BL1U2016

    • 著者名/発表者名
      H. Zen, Y. Taira, J. Yamazaki, T. Hayakawa, T. Shizuma, T. Kii, H. Toyokawa, M. Katoh and H. Ohgaki
    • 雑誌名

      UVSOR Activity Report 2015

      巻: - ページ: 38-38

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Study on Detector Geometry for Active Non-destructive Inspection System of SNMs by Nuclear Resonance Fluorescence2015

    • 著者名/発表者名
      Hani Hussein NEGM, Hideaki OHGAKI, Izuru DAITO, Toshitada HORI, Toshiteru KII, Heishun ZEN, Ryoichi HAJIMA, Takehito HAYAKAWA, Toshiyuki SHIZUMA, Shinya FUJIMOTO
    • 雑誌名

      2015 IEEE International Conference on Technologies for Homeland Security

      巻: Special Issue ページ: 1-15

    • DOI

      10.1109/ths.2015.7225324

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Reaction-yield dependence of the (γ, γ′) reaction of 238U on the target thickness2014

    • 著者名/発表者名
      H. Negm, H. Ohgaki, I. Daito, T. Hayakawa, H. Zen, T. Kii, K. Masuda, T. Hori, R. Hajima, T. Shizuma, N. Kikuzawa
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Science and Technology

      巻: 52-6 号: 6 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1080/00223131.2014.980348

    • NAID

      120005666177

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] UVSORにおけるLCS-NRFによる同位体CT測定(1)UVOSRにおける同位体CT測定システム2017

    • 著者名/発表者名
      大垣英明,全炳俊,紀井俊輝,早川岳人,静間俊行,豊川弘之,平義隆,加藤政博
    • 学会等名
      日本原子力学会2017年春の年会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス
    • 年月日
      2017-03-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] UVSORにおけるLCS-NRFによる同位体CT測定(2)LCS-NRFによる同位体CT画像再構成のためのソフトウェア開発2017

    • 著者名/発表者名
      全炳俊,大垣英明,平義隆,早川岳人,静間俊行,紀井俊輝,豊川弘之,加藤政博
    • 学会等名
      日本原子力学会2017年春の年会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス
    • 年月日
      2017-03-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] LCSガンマ線を用いた2次元同位体分布測定2016

    • 著者名/発表者名
      全 炳俊、平義隆、静間俊行、早川岳人、山崎潤一郎、大東 出、紀井俊輝、豊川弘之、加藤政博、大垣英明
    • 学会等名
      UVSORシンポジウム2016
    • 発表場所
      愛知県岡崎市 岡崎コンファレンスセンター
    • 年月日
      2016-10-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] NRF based Nondestructive Inspection System for SNM using Laser-Compton Gamma-rays2016

    • 著者名/発表者名
      H.Ohgaki
    • 学会等名
      Nuclear Photonics 2016
    • 発表場所
      Monterey, CA, USA
    • 年月日
      2016-10-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 2次元FPDのLCSγ線ビームプロファイルモニタへの応用に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      大垣 英明、全 炳俊、藤本 慎也、金井 大樹、宮本 修治、宇都宮 弘章
    • 学会等名
      日本原子力学会「2016年秋の大会」
    • 発表場所
      福岡県久留米市久留米シティプラザ
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] UVSOR-IIIにおける逆コンプトン散乱ビームライン開発とNRF-CTへの応用2016

    • 著者名/発表者名
      大垣 英明,紀井 俊輝,全 炳俊,大東 出,豊川 弘之,平 義隆, 早川 岳人,静間 俊行,加藤 政博,山崎 潤一郎
    • 学会等名
      第13回日本加速器学会年会
    • 発表場所
      千葉県千葉市幕張メッセ国際会議場
    • 年月日
      2016-08-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Neutron/Gamma-Ray Interrogation System for Hidden SNMs in Cargo Containers2016

    • 著者名/発表者名
      H. Ohgaki, I. Daito, H. Zen, T. Kii, K. Masuda, T. Misawa, R. Hajima, T. Hayakawa,    T. Shizuma, M. Kando, and S. Fujimoto
    • 学会等名
      SORMA2016
    • 発表場所
      Berkeley, CA, USA
    • 年月日
      2016-05-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study on NRF-CT Imaging by Laser Compton Backscattering Gamma-rays in UVSOR2016

    • 著者名/発表者名
      H. Ohgaki, T. Kii, H. Zen, I. Daito, H. Toyokawa, Y. Taira, T. Hayakawa, T. Shizuma M. Katoh, J. Yamazaki
    • 学会等名
      IPAC2016
    • 発表場所
      Busan, Korea
    • 年月日
      2016-05-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] UVSOR における逆コンプトン散乱ビームライン開発の現状2016

    • 著者名/発表者名
      大垣英明,全炳俊,紀井俊輝,許斐太郎,山崎潤一郎,加藤政博,早川岳人,静間俊行,平義隆,豊川弘之
    • 学会等名
      第29回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
    • 発表場所
      柏の葉キャンパス駅前サテライト、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] UVSOR-III における1.94-μ m ファイバーレーザを用いたレー ザコンプトン散乱ガンマ線源の特性評価2015

    • 著者名/発表者名
      全炳俊,紀井俊輝,大垣英明,平義隆, 豊川弘之,許斐太郎,加藤政博,山崎潤一郎,早川岳人,静間俊行
    • 学会等名
      日本原子力学会「2015年秋の大会」
    • 発表場所
      静岡大学、静岡市
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] UVSOR-IIIにおける1.94μmファイバーレーザーを用いた レーザーコンプトン散乱ガンマ線発生2015

    • 著者名/発表者名
      全 炳俊,平 義隆,許斐 太郎,早川 岳人,静間 俊行,山崎 潤一郎,紀井 俊輝, 豊川 弘之,加藤 政博,大垣 英明
    • 学会等名
      日本加速器学会2015年年会
    • 発表場所
      敦賀市
    • 年月日
      2015-08-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Simulation Study on Computer Tomography Imaging of Nuclear Distribution by Quasi Monoenergetic Gamma Rays with Nuclear Resonance Fluorescence: case study for ELI-NP application2015

    • 著者名/発表者名
      I. Daito, H. Ohgaki, G. Suliman, V. Iancu, C. A. Ur, M. Iove
    • 学会等名
      12th Eco-Energy and Materials Science and Engineering
    • 発表場所
      Krabi, Thailand
    • 年月日
      2015-06-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Generation of High Energy Gamma-ray by Laser Compton Scattering of 1.94-m Fiber Laser in UVSOR-III Electron Storage Ring2015

    • 著者名/発表者名
      Heishun Zen, Yoshitaka Taira, Taro Konomi, Takehito Hayakawa, Toshiyuki Shizuma, Junichiro Yamazaki, Toshiteru Kii, Hiroyuki Toyokawa, Masahiro Katoh, Hideaki Ohgaki
    • 学会等名
      12th Eco-Energy and Materials Science and Engineering
    • 発表場所
      Krabi, Thailand
    • 年月日
      2015-06-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] GBS applications TDR1 (Industrial Applications)2015

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Ohgaki
    • 学会等名
      ELI-NP Science Program and Instruments Technical Design Report
    • 発表場所
      Bucharest Magurele Romania
    • 年月日
      2015-02-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] UVSORにおける逆コンプトン散乱ガンマ線発生と応用展開2015

    • 著者名/発表者名
      全 炳俊
    • 学会等名
      第28回日本放射光学会年会、放射光科学合同シンポジウム
    • 発表場所
      立命館大学くさつキャンバス
    • 年月日
      2015-01-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Non-Destructive Inspection System of Nuclear Material Hidden in Cargo2014

    • 著者名/発表者名
      I.Daito, M.Kando, C. Angell, T.Shizuma, T.Hayakawa, R.Hajima, H.Ohgaki
    • 学会等名
      IEEE NSS/MIC 2014
    • 発表場所
      Washington State Convention Center, Seattle, WA USA
    • 年月日
      2014-11-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] The Science of Nuclear Materials Detection using gamma-ray beams Nuclear Resonance Fluorescence2014

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Ohgaki
    • 学会等名
      4th Joint Meeting of the APS Division of Nuclear Physics and the Physical Society of Japan
    • 発表場所
      the Hilton Waikoloa Village, Waikoloa, Hawaii, USA
    • 年月日
      2014-10-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] レーザコンプトンガンマ線による核物質非破壊検知システムの開発2014

    • 著者名/発表者名
      大東 出,神門 正城,静間 俊行,早川 岳人,エンジェル クリストファー,羽島 良一,大垣 英明
    • 学会等名
      第11回日本加速器学会年会
    • 発表場所
      リンクステーションホール青森
    • 年月日
      2014-08-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.iae.kyoto-u.ac.jp/quantum/ohgaki/index.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] Hideaki OHGAKI

    • URL

      http://www.iae.kyoto-u.ac.jp/quantum/ohgaki/index.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [産業財産権] IMAGING APPRATUS FOR COMPUTER TOMOGRAPHY IMAGING OF NUCLEAR DISTRIBUTION2015

    • 発明者名
      大東 出、大垣 英明
    • 権利者名
      大東 出、大垣 英明
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2015-06-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 外国

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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