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2019 年度 実績報告書

原子核乾板 -基礎研究・分野横断研究への21世紀的展開-

研究課題

研究課題/領域番号 18H05210
研究機関名古屋大学

研究代表者

中村 光廣  名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 教授 (90183889)

研究分担者 佐藤 修  名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 助教 (20377964)
中野 敏行  名古屋大学, 理学研究科, 講師 (50345849)
研究期間 (年度) 2018-04-23 – 2023-03-31
キーワード原子核乾板 / ミューオンラジオグラフィー / タウニュートリノ / 宇宙の暗黒物質
研究実績の概要

本研究では、年間10000 ㎡の乾板の供給・解析体制の確立を目指している。軸となる装置は、研究室既設置の原子核乳剤製造装置1号機の30倍の能力を持つ乳剤製造装置、大面積の塗布を効率良く行う自動塗布装置(以下RtR(Roll to Roll))と現在運用中の原子核乾板読取装置の約20倍の読取能力を持つ読取装置(以下HTS(Hyper Track Selector)Ⅲ)の開発・設置である。また並行して原子核乾板本体の高機能化を図っている。
2019年度の進展を以下に記す。
30倍製造装置に関しては、名大東山キャンパスの理学館地階にスペースを確保し、乳剤製造・脱塩・後熟の各装置の構築・設置を行い、試運転を行った。また試作した乳剤が実用に十分な性能を持つことを確認した。RtR塗布装置に関しては、同キャンパスの第三実験棟にスペースを確保し、装置の設置、試験運転を開始した。並行して目標の乾燥膜厚70ミクロンの乳剤を塗布するための条件出しと乾燥装置系の設計を詰めた。 HTSⅢに関しては、1本の超広視野主光学系+ドラム回転ステージをベースにしたA案と、複数本の小型並列光学系+通常ステージのB案の検討を行い、最終的にB案を採用することを決定した。また要求される最大の画像転送能力(20GB/s)実現に向けた試験を開始した。原子核乾板の高機能化に関しては、1)感度の温度制御の研究中に、超微粒子の原子核乾板の発光を発見し、その特性を明らかにし、メカニズムを追求した。2)また乳剤のBG事象について位相差顕微鏡とFocused Ion beam SEMを用いて、その正体解明に一部成功した。3)また長期特性の改善を行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

2019年度は、予定していた30倍乳剤製造装置の立ち上げ・試運転、RtR装置の立ち上げを完遂し、2020年度後半からの運用に向けて好発進できた。またHTSⅢの設計を詰めて、2020年度から開始するハードウェア構築の準備ができた。さらに原子核乾板の発光現象の発見とその究明など予想していなかった進展もあり、またBG事象の一部解明にも成功し、原子核乾板のもつ可能性を確認できたことは今後につながる進展であった。

今後の研究の推進方策

2020年度は、構築した30倍製造装置の試験を進め、後半から運用を開始する。RtR装置に関しては、引き続き塗布・乾燥試験を推進しシステムの完成度を上げ、これも年度後半から運用を開始する。HTSⅢに関しては、いよいよ今年度よりステージ系、光学系、画像転送系の構築を開始する。原子核乳剤の高機能化に関しては、引き続き感度のスローコントロールを軸に研究を進める。

  • 研究成果

    (22件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 8件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Nuclear emulsion with excellent long-term stability developed for cosmic-ray imaging2020

    • 著者名/発表者名
      Nishio Akira、Morishima Kunihiro、Kuwabara Ken-ichi、Yoshida Tetsuo、Funakubo Takeshi、Kitagawa Nobuko、Kuno Mitsuaki、Manabe Yuta、Nakamura Mitsuhiro
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment

      巻: 966 ページ: 163850~163850

    • DOI

      10.1016/j.nima.2020.163850

    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-resolution X-ray topography of threading edge dislocations in 4H-SiC using a novel nuclear emulsion film improved special resolution and sensitivity2019

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Satoshi、Naganawa Naotaka、Nakamura Mitsuhiro
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 58 ページ: 060901~060901

    • DOI

      10.7567/1347-4065/ab1a53

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of proton boron fusion to proton therapy: Experimental verification to detect the alpha particles2019

    • 著者名/発表者名
      Yoon Do-Kun、Naganawa Naotaka、Kimura Mitsuhiro、Choi Min-Geon、Kim Moo-Sub、Kim Yong-Jin、Law Martin Wai-Ming、Djeng Shih-Kien、Shin Han-Back、Choe Bo-Young、Suh Tae Suk
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 115 ページ: 223701~223701

    • DOI

      10.1063/1.5128953

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 原子核乾板技術の進化と展開~デジカメ時代を生き抜くアナログフィルム2019

    • 著者名/発表者名
      長縄直崇*、福田努、北川暢子、小松雅弘、森島邦博、中竜大、中野敏行、西尾晃、六條宏紀、佐藤修、木村充宏、歳藤利行
    • 雑誌名

      放射線化学

      巻: 第107 号 ページ: 35-48

  • [雑誌論文] 100nm未満の空間分解能を発揮する超微粒子原子核乳剤を用いた冷・超冷中性子検出器2019

    • 著者名/発表者名
      長縄直崇
    • 雑誌名

      日本中性子科学会誌「波紋」

      巻: 29 ページ: 133-137

  • [学会発表] Silver halide material specialized for particle detection for Next Generation Emulsion Experiments2019

    • 著者名/発表者名
      A. Nishio
    • 学会等名
      ICMASS2019 (International Conference on Materials and Systems for Sustainability 2019)
    • 国際学会
  • [学会発表] Nuclear emulsion readout system2019

    • 著者名/発表者名
      T. Nakano
    • 学会等名
      ICMASS2019 (International Conference on Materials and Systems for Sustainability 2019)
    • 国際学会
  • [学会発表] Status of Next Generation Nuclear Emulsion Film Facility in Nagoya University2019

    • 著者名/発表者名
      H. Rokujyo
    • 学会等名
      ICMASS2019 (International Conference on Materials and Systems for Sustainability 2019)
    • 国際学会
  • [学会発表] Constructing of Emulsion Film Pouring System2019

    • 著者名/発表者名
      K. Sugimura
    • 学会等名
      ICMASS2019 (International Conference on Materials and Systems for Sustainability 2019)
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of noise evaluation method for nuclear emulsion,2019

    • 著者名/発表者名
      N.Nakano
    • 学会等名
      ICMASS2019 (International Conference on Materials and Systems for Sustainability 2019)
    • 国際学会
  • [学会発表] Research on Gravity Using a New Neutron Detector2019

    • 著者名/発表者名
      N. Muto
    • 学会等名
      ICMASS2019 (International Conference on Materials and Systems for Sustainability 2019)
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of High Position Accuracy Nuclear Emulsion2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Manabe
    • 学会等名
      ICMASS2019 (International Conference on Materials and Systems for Sustainability 2019)
    • 国際学会
  • [学会発表] Nuclear emulsion detector for future neutrino research -NINJA and EMPHATIC-2019

    • 著者名/発表者名
      Tsutomu Fukuda
    • 学会等名
      NuFact2019:21th International workshop on neutrinos from accelerators,
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 宇宙線イメージングのための放射線による原子核乾板への影響2019

    • 著者名/発表者名
      榊原 亜美
    • 学会等名
      画像関連学会連合会第6回秋季大会
  • [学会発表] 名古屋大学における原子核乾板自動塗布設備の構築に向けた研究(3)2019

    • 著者名/発表者名
      杉村 昂
    • 学会等名
      画像関連学会連合会第6回秋季大会
  • [学会発表] 長期安定性に優れた次世代原子核乾板検出器2019

    • 著者名/発表者名
      西尾晃
    • 学会等名
      画像関連学会連合会第6回秋季大会
  • [学会発表] 原子核乾板における新たなノイズ評価手法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      中野 昇
    • 学会等名
      日本物理学会 秋季大会
  • [学会発表] 原子核乾板自動塗布設備の構築に向けた研究2019

    • 著者名/発表者名
      杉村昂
    • 学会等名
      日本物理学会 秋季大会
  • [学会発表] 名古屋大学における原子核乾板自動塗布設備の構築に向けた研究(2)2019

    • 著者名/発表者名
      杉村 昂
    • 学会等名
      日本写真学会 年次大会
  • [学会発表] Tiny fogの観測2019

    • 著者名/発表者名
      中野 昇
    • 学会等名
      日本写真学会 年次大会
  • [学会発表] Long-term stable Nuclear Emulsion Detector2019

    • 著者名/発表者名
      Akira Nishio
    • 学会等名
      新学術領域「ニュートリノで拓く素粒子と宇宙」研究会2019
  • [備考] 名古屋大学F研究室ホームページ

    • URL

      https://flab.phys.nagoya-u.ac.jp/2011/

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公開日: 2021-01-27  

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