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マイクロビームとキャピラリーレンズを用いた3次元元素分析法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26630477
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 原子力学
研究機関東北大学

研究代表者

松山 成男  東北大学, 工学研究科, 教授 (70219525)

研究分担者 寺川 貴樹  東北大学, 工学研究科, 教授 (10250854)
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
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2015年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2014年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワードマイクロPIXE / ウエーブガイド / 3次元元素分析 / 3次元全元素分析 / 3次元元素分布 / 深さ分解能 / 3次元マップ / 加速器輝度
研究成果の概要

本研究では、走査型マイクロビーム装置と、ウエーブガイド付きのX線検出器を組み合わせた3次元元素分析装置を開発した。ウエーブガイドにより、ウエーブガイドと平行な面内から発生したX線のみが検出されるため、ウエーブガイドと垂直な面内のビームの位置が深さ方向の情報を持つ。そのため得られた二次元元素分布は、深さ情報も含んでおり、試料の移動を組み合わせることにより、簡単に3次元元素分布を導出する事が可能となる。深さ分解能はおよそ60um程度であり、X線の吸収により、後面からのX線収量は半分程度に減少してしまうため、空間構造をもち、自己吸収の影響が少ない試料の分析には有効であると考えられる。

報告書

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

    (14件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (9件)

  • [雑誌論文] Elemental analysis on the particle cross-section of the radioactive cesium contaminated soil by PIXE2016

    • 著者名/発表者名
      Tohru Ohnuma, Keizo Ishii, Shigeo Matsuyama, Toshirou Yamaguchi, Hiromu Arai, Atsuki Terakawa, Hirotsugu Arai, Soudai Takyuu, Daichi Sata, Daiki Seki, Kouta Imaizumi, Syuuhei Suzuki and Taisuke Hatakeyama
    • 雑誌名

      International Journal of PIXE

      巻: 26,1&2 号: 01n02 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1142/s0129083516500017

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Observation of ferrokinetics in a plant using the micron RI imaging system2016

    • 著者名/発表者名
      T. Maruyama, K. Ishii, M. Fujiwara, S. Matsuyama, A. Terakawa, H. Arai and Y. Saneshige
    • 雑誌名

      International Journal of PIXE

      巻: 26, 1&2 号: 01n02 ページ: 7-13

    • DOI

      10.1142/s0129083516500029

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of micron X-ray CT based on micro-PIXE to investigate the distribution of Cs in silt particles for environmental remediation in Fukushima Prefecture2016

    • 著者名/発表者名
      K. Ishii, T. Hatakeyama, S. Itoh, D. Sata, T. Ohnuma, T. Yamaguchi, H. Arai, H. Arai, S. Matsuyama, A. Terakawa, S. Kim
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms

      巻: 371 ページ: 387-391

    • DOI

      10.1016/j.nimb.2015.09.054

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 1.In vivo 3D PIXE-micron-CT imaging of Drosophila melanogaster using a contrast agent2015

    • 著者名/発表者名
      Shigeo Matsuyama, Naoki Hamada, Keizo Ishii, Yuichiro Nozawa, Satoru Ohkura, Atsuki Terakawa, Yoshinobu Hatori, Kota Fujiki, Mitsuhiro Fujiwara, Sho Toyama
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research

      巻: B348 ページ: 123-126

    • DOI

      10.1016/j.nimb.2014.11.039

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 1.In vivo 3D PIXE-micron-CT imaging of Drosophila melanogaster using a contrast agent2014

    • 著者名/発表者名
      Shigeo Matsuyama, Naoki Hamada, Keizo Ishii, Yuichiro Nozawa, Satoru Ohkura, Atsuki Terakawa, Yoshinobu Hatori, Kota Fujiki, Mitsuhiro Fujiwara, Sho Toyama
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B

      巻: B348 ページ: 123-126

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ウエーブガイドを用いた3次元元素分布測定法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      松山 成男、植木裕、鈴木脩平、畠山泰輔、今泉光太、藤原充啓、寺川貴樹
    • 学会等名
      日本原子力学会2017春の年会
    • 発表場所
      平塚市、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] スライスマップ法による3次元元素分布システムの開発(II)2016

    • 著者名/発表者名
      松山 成男、石井慶造、寺川貴樹、藤原充啓、鈴木脩平、佐多大地、 関大輝、畠山泰輔、今泉光太
    • 学会等名
      第32回PIXEシンポジウム
    • 発表場所
      函館市、サン・リフレ函館
    • 年月日
      2016-11-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 東北大学マイクロビームシステムの現状2016

    • 著者名/発表者名
      松山 成男、藤澤政則、永谷隆男、三輪美沙子
    • 学会等名
      第29回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会
    • 発表場所
      つくば市、筑波大学 大学会館
    • 年月日
      2016-06-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] スライスマップ法による3次元元素分布測定法の開発2015

    • 著者名/発表者名
      松山成男、石井慶造、寺川貴樹、藤原充啓、鈴木脩平、佐多大地、 関大輝、畠山泰輔、今泉光太
    • 学会等名
      第31回PIXEシンポジウム
    • 発表場所
      群馬、高崎、日本原子力研究開発機構高崎量子応用研究所
    • 年月日
      2015-10-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 東北大学ダイナミトロン加速器用電圧制御システムの開発2015

    • 著者名/発表者名
      松山成男、藤澤政則、三輪美沙子、永谷隆男、石井慶造
    • 学会等名
      第28回タンデム研究会
    • 発表場所
      宮城、仙台、東北大学
    • 年月日
      2015-07-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 大電流マイクロビームシステムの開発II2015

    • 著者名/発表者名
      松山成男,石井慶造,寺川貴樹,藤原充啓,遠山翔, 伊藤駿,笠原和人,藤澤政則,永谷隆男,佐多大地
    • 学会等名
      日本原子力学会
    • 発表場所
      日立、茨城
    • 年月日
      2015-03-20 – 2015-03-22
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of High Current Microbeam System2014

    • 著者名/発表者名
      S.Matsuyama, K. Ishii, S.Suzuki, A. Terakawa, M. Fujiwara, S.Koshio, S.Toyama, S.Ito, M. Fujisawa and T. Nagaya
    • 学会等名
      8th International Symposium on BioPIXE (BioPIXE8)
    • 発表場所
      Bled, Slovenia
    • 年月日
      2014-09-14 – 2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] ハイカレントマクロビームシステムの開発2014

    • 著者名/発表者名
      松山成男,石井慶造,寺川貴樹,伊藤峻,遠山翔, 笠原和人,藤澤政則,佐多大樹,永谷隆男
    • 学会等名
      日本原子力学会
    • 発表場所
      京都, 京都
    • 年月日
      2014-09-08 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 福島第一原子力発電所事故によって汚染された土壌の結晶分光器 による元素の化学状態分析2014

    • 著者名/発表者名
      遠山翔,石井慶造,松山成男,寺川貴樹,伊藤駿, 笠原和人
    • 学会等名
      日本原子力学会
    • 発表場所
      京都、京都
    • 年月日
      2014-09-08 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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