核四極子共鳴を用いた可搬型不正薬物・偽造医薬品検知装置の開発

• 研究課題/領域番号: 26702007
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 社会システム工学・安全システム
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 赤羽 英夫 大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (00552077)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 14,560千円 (直接経費: 11,200千円、間接経費: 3,360千円); 2017年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2016年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2015年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 2014年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
• キーワード: 磁気共鳴 / 核四極子共鳴 / NQR / 交差分極 / 二重共鳴 / 医薬品 / 不正薬物 / 偽造医薬品 / 核四極子共鳴法 / 二重共鳴法 / 不正医薬品

研究成果の概要

微量結晶粉末（10 ~ 100mg）の物質同定を可能にする小型NQR検査装置の開発を目指し、二重共鳴法を用いた高感度化技術の開発に挑戦した。高磁場で分極した水素原子核スピンの磁化を窒素原子核スピンに移動させることで、窒素原子核からのNQR信号が増大するか検証を行った。磁化の移動には、サンプルを高磁場からゼロ磁場に移す必要があるため、磁力を用いたサンプル移動機構を試作した。また、低インピーダンス送受信回路を備えた小型NQR装置とその制御プログラムの開発を行った。その結果、窒素原子を含む複数の医薬品原料 (100 mg以下 )からNQR信号を検出することに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Remote Detection of Ammonium Nitrate by Nuclear Quadrupole Resonance using a Portable System (2015)
  • 著者名/発表者名: Lorena Cardona, Yuji Miyato, Hideo Itozaki, Jovani Jimenez, Nelson Vanegas, Hideo Sato-Akaba
  • 雑誌名: Applied Magnetic Resonance 巻: 46 号: 3 ページ: 295-307
  • DOI: 10.1007/s00723-014-0623-6
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Design and testing of a low impedance transceiver circuit for nitrogen-14 nuclear quadrupole resonance (2014)
  • 著者名/発表者名: Hideo Sato-Akaba
  • 雑誌名: Solid State Nuclear Magnetic Resonance 巻: 63-64 ページ: 30-36
  • DOI: 10.1016/j.ssnmr.2014.09.002
  • 査読あり
• [学会発表] 磁気共鳴法を用いた物質探知技術とその応用 (2017)
  • 著者名/発表者名: 赤羽英夫、大田垣祐衣,大平龍太郎,宮戸祐治
  • 学会等名: 平成29年電気学会全国大会
  • 発表場所: 富山大学五福キャンパス(富山県富山市)
  • 年月日: 2017-03-15
  • 招待講演
• [学会発表] 両電源駆動D級アンプを用いた可搬型核四極共鳴装置の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 大田垣 祐衣, 須崎 滉平, 宮戸 祐治, 赤羽 英夫
  • 学会等名: 第78回応用物理学会秋季学術講演会
• [学会発表] 可搬型 NQR 装置の高出力化 (2017)
  • 著者名/発表者名: 大田垣祐衣, 須崎滉平, 宮戸祐治, 赤羽英夫
  • 学会等名: 第56回NMR討論会
• [学会発表] NQR 用低インピーダンス送受信回路の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 大田垣祐衣、大平龍太郎、宮戸祐治、赤羽英夫
  • 学会等名: 第55回NMR討論会
  • 発表場所: 広島国際会議場（広島県広島市）
  • 年月日: 2016-11-16
• [学会発表] NMR- NQR 二重共鳴法を用いた NQR 信号高感度化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 大平龍太郎、大田垣祐衣、韓猛、宮戸祐治、赤羽英夫
  • 学会等名: 第55回NMR討論会
  • 発表場所: 広島国際会議場（広島県広島市）
  • 年月日: 2016-11-16
• [学会発表] ポータブル型核四極共鳴装置の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 大田垣 祐衣、大平 龍太郎、宮戸 祐治、赤羽 英夫
  • 学会等名: 第77回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ （新潟県新潟市）
  • 年月日: 2016-09-13
• [学会発表] 二重共鳴による核四極共鳴信号の高感度化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 韓 猛、赤羽 英夫、糸崎 秀夫
  • 学会等名: 第76回 応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場 (愛知県名古屋市)
  • 年月日: 2015-09-13