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2018 年度 実績報告書

植物チェレンコフ光イメージング技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16H03908
研究機関国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構

研究代表者

河地 有木  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 放射線生物応用研究部, 上席研究員(定常) (70414521)

研究分担者 山本 誠一  名古屋大学, 医学系研究科(保健), 教授 (00290768)
井上 千弘  東北大学, 環境科学研究科, 教授 (30271878)
渡部 浩司  東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 教授 (40280820)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードチェレンコフ光 / イメージング / Cs-137 / As-74
研究実績の概要

高感度Charge-Coupled Device(CCD)カメラを植物育成庫内に設置し、測定対象となる植物にとっての光環境とCCDカメラでの撮像に必要な案環境を両立する照度制御を実現した。さらに光強度、温度、湿度、CO2濃度を制御・モニターできる環境を整え、植物研究用のチェレンコフ光イメージングシステムを構築してきた。本システムのデモンストレーションとして行った植物実験では、放射線同位元素にCs-137を用いて、ダイズの吸収動態を撮影することに成功し、この内容を原著論文で発表した。その他、放射線が媒質中を進行する場合の発光現象について、チェレンコフ光が発生する荷電粒子エネルギー閾値以下でも生じるメカニズムを解明し、非常に高解像度な像が獲られるため、これを粒子線ガン治療における治療ビームの可視化に応用できることが示されている。さらに、近年注目されている有害元素であるヒ素のイメージングを行うため、As-74を用いた実験を行った。As-74溶液にたいしても放射能濃度に比例した、CCDカメラによる画像強度がえられよう露光時間等を最適化した結果、ヒ素も植物チェレンコフ光イメージング可能な元素であることを示すことができた。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件)

  • [雑誌論文] Observation of Cerenkov-ring in water during irradiation of high-energy electron or X-ray beam2020

    • 著者名/発表者名
      S. Yamamoto, M. Yamaguchi, K. Okudaira, F. Kawabata, T. Nakaya, N. Kawachi.
    • 雑誌名

      Radiation Detectors and Their Uses, KEK Proceedings

      巻: - ページ: in press

    • 査読あり

URL: 

公開日: 2021-01-27  

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