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2004 年度 実績報告書

固体物性評価のためのルミネッセンス4次元観測システムの構築と利用

研究課題

研究課題/領域番号 14340231
研究機関新潟大学

研究代表者

橋本 哲夫  新潟大学, 理学部, 教授 (50027439)

研究分担者 澤田 清  新潟大学, 理学部, 教授 (40089850)
今泉 洋  新潟大学, 工学部, 教授 (80126391)
キーワード放射線誘起ルミネッセンス / 熱・光励起ルミネッセンス / 冷却型高感度3CCDビデオカメラ / RGB-カラー画像解析 / 絶縁性白色鉱物 / 格子欠陥と不純物 / 放射線線量測定 / 考古遺物ルミネッセンス年代測定
研究概要

石英や長石からの放射線誘起ルミネッセンス現象は放射線線量計として利用できることはもとより、加熱や太陽光光曝によるゼロセット以降の蓄積放射線量に比例しているため、年代評価が可能となる。さらに、ルミネッセンスの原因としての捕捉電子や正孔が不純物や結晶格子欠陥に由来することに注目すれば、鉱物や無機化合物の物性情報として利用できる。
本研究では、ルミネッセンス強度・波長・加熱温度・部位(位置)からなる4次元の情報を測定するシステムを、ペルチェ素子で冷却しバックグランドを減少させた高感度3CCDビデオカメラを基本とし、測定試料とカメラを市販の一眼レフレンズで結合する方式で構築できた。レンズ表面から約25mmの距離で10x10mmの範囲が撮影可能となった。画素数(512x672)からなる一画面の画像を1秒ごとにR・G・B(各々12ビット)データとしてパソコン側に取り込み、データファイルにすることができた。この時データ転送に約0.2秒が必要なので画像の取り込みとしては0.8秒間となり、常に転送時間0.2秒はデッドタイムとなる欠点を有している。従って、2秒以上で撮影とデータ取り込みを行う条件の方がデッドタイムが10%以下となり、TLのような微弱光測定には向いていることを確認した。この条件のもとで、100-450℃程度までの定速昇温で2秒ごとにデータを取り込むと、記憶媒体としてのCD-R一枚(700 Mbyte)には2回の撮影の記録が可能であることが分かった。
100画素程度をCRT上で指定し1グループとして処理して、RTL・BTL・GTLグローカーブを描いたりROIをかけることにより、それぞれの積算カウントを求めることができた。従来は試料をRTL・BTLと二回に分けて測定したものを一回のビデオ撮影データをもとに、異なった鉱物粒子間のルミネッセンスが同時に測定できることを確認できた.

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2005 2004

すべて 雑誌論文 (6件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Comparison of naturally accumulated radiation-doses between RTL, BTL, OSL, and IRSL using white minerals from archaeological burnt materials and usefulness of RTL-dating from quartz extracts.2005

    • 著者名/発表者名
      Tetsuo Hashimoto
    • 雑誌名

      Geochemical Journal (In press)

  • [雑誌論文] Single grains dating of volcanic quartz from pyroclastic flows using Red TL.2005

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Ganzawa
    • 雑誌名

      Radiation Measurements 39

      ページ: 479-487

  • [雑誌論文] Surface electrofication of rocks and charge trapping centers.2004

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Takeuchi
    • 雑誌名

      Physics and Chemistry of the Earth 29

      ページ: 359-366

  • [雑誌論文] Simultaneous determination of radionuclides belonging to three natural decay series using Time Interval Analysis (TIA).2004

    • 著者名/発表者名
      Tetsuo Hashimoto
    • 雑誌名

      Anal.Bioanal.Chem. 379

      ページ: 227-233

  • [雑誌論文] Identification of the volcanic quartz origins from dune sand using a single grain RTL-measurement.2004

    • 著者名/発表者名
      Takashi Yawata
    • 雑誌名

      Quart.Sci.Rev. 23

      ページ: 1183-1186

  • [雑誌論文] Microinfrared reflection spectroscopic mappings : application to the detection of hydrogen-related species in natural quartz.2004

    • 著者名/発表者名
      Jun Muto
    • 雑誌名

      Journal of Microscopy 216

      ページ: 222-228

  • [図書] 科学で探る歴史-発光(ルミネッセンス)現象から歴史が見えてくる2005

    • 著者名/発表者名
      橋本哲夫
    • 出版者
      新潟大学ブックレット、新潟日報事業社(印刷中)
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より

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公開日: 2006-07-12   更新日: 2016-04-21  

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