３次元ＣＴ照準細胞照射システムの開発

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23656583
• 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(系)研究科(研究院), 准教授 (70219525)
• 研究分担者: 石井 慶造 東北大学, 大学院・工学研究科, リサーチプロフェッサー (00134065)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 3D-CT / 細胞照射 / マイクロビーム

研究概要

マイクロビーム形成システムの分解能は1ミクロン以下を達成していたがものの、CTにおいてはビーム強度が十分でないため、ミクロンCTの分解能が5ミクロン程度にまで制限されていた。そこでビーム強度の増大するため、加速器電圧の安定度の向上図った。その結果、電圧安定度は大幅に向上し、1マイクロメートルの分解能で250pA程度の大電流ビームを得ることが可能となった。試料の照準と照射するために、サンプルステージの改良を行い、ビーム軸に対して直角にサンプルを配置できるようにした。これにより、CT測定を行い、照射することが可能となった。

研究成果

• [雑誌論文] Improvement and recent applications of the Tohoku microbeam system (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Matsuyama, K. Ishii, K. Watanabe, A. Terakawa, Y. Kikuchi, M. Fujiwara, H. Sugai, M. Karahashi, Y. Nozawa, S. Yamauchi, M. Fujisawa, M. Ishiya, T. Nagaya, R. Ortega, A. Carmona, S. Roudeau
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 巻: 318 ページ: 32-36
  • URL: http://www.sciencedirect.com/science/journal/01675087
  • 査読あり
• [雑誌論文] Concentration of Cs in plants and water resulting from radioactive pollution (2014)
  • 著者名/発表者名: A. Ishizaki, K. Ishii, S. Matsuyama, F. Fujishiro, H. Arai, N. Osada, H. Sugai, S. Koshio, S. Yamauchi, K. Kusano, Y. Nozawa, M. Karahashi, S. Oshikawa, K. Kikuchi, K. Watanabe, S. Itoh, K. Kasahara, S. Toyama, Y. Suzuki
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 巻: 318 ページ: 105-108
  • URL: http://www.sciencedirect.com/science/journal/01675087
  • 査読あり
• [雑誌論文] Micro-PIXE evaluation of radioactive cesium transfer in contaminated soil samples (2014)
  • 著者名/発表者名: F. Fujishiro, K. Ishii, S. Matsuyama, H. Arai, A. Ishizaki, N. Osada, H. Sugai, K. Kusano, Y. Nozawa, S. Yamauchi, M. Karahashi, S. Oshikawa, K. Kikuchi, S. Koshio, K. Watanabe, Y. Suzuki
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 巻: 318 ページ: 99-101
  • URL: http://www.sciencedirect.com/science/journal/01675087
  • 査読あり
• [雑誌論文] PIXE analyses of cesium in rice grains (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Sugai, Keizo Ishii, Shigeo Matsuyama, Atsuki Terakawa, Yohei Kikuchi, Hiroaki Takahashi, Azusa Ishizaki, Fumito Fujishiro, Hirotsugu Arai, Naoyuki Osada, Masahiro Karahashi, Yuichiro Nozawa, Shosei Yamauchi, Kosuke Kikuchi, Shigeki Koshio, Koji Watanabe
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 巻: 318 ページ: 191-193
  • URL: http://www.sciencedirect.com/science/journal/01675087
  • 査読あり
• [雑誌論文] Remediation of plants contaminated with cesium by aqueous cleaning (2014)
  • 著者名/発表者名: N. Osada, K. Ishii, S. Matsuyama, H. Sugai, K. Kusano, Y. Nozawa, S. Yamauchi, M. Karahashi, S. Oshikawa, K. Kikuchi, S. Koshio, K. Watanabe, S. Itoh, Y. Suzuki, A. Terakawa, Y. Kikuchi, F. Fujishiro, A. Ishizaki, H. Arai
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 巻: 318 ページ: 102-104
  • URL: http://www.sciencedirect.com/science/journal/01675087
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reducing logistical barriers to radioactive soil remediation after the Fukushima No. 1 nuclear power plant accident (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Ishii, A. Terakawa, S. Matsuyama, Y. Kikuchi, F. Fujishiro, A. Ishizaki, N. Osada, H. Arai, H. Sugai, H. Takahashi, K. Nagakubo, T. Sakurada, H. Yamazaki, S. Kim
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 巻: 318 ページ: 70-75
  • URL: http://www.sciencedirect.com/science/journal/01675087
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improvement of the energy stability of the Tohoku Dynamitron accelerator for microbeam and nanobeam applications (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Matsuyama, M. Fujisawa, T. Nagaya, K. Ishii, A. Terakawa, Y. Kikuchi, M. Fujiwara, K. Watanabe, M. Karahashi, Y. Nozawa, S. Yamauchi and M. Ishiya
  • 雑誌名: International Journal of PIXE 巻: Vol.23, Nos.1&2 ページ: 69-75
  • URL: http://www.worldscientific.com/loi/ijpixe
  • 査読あり
• [雑誌論文] IMPROVEMENT OF THE DETECTION EFFICIENCY OF THE IN-AIR SUBMILLI- PIXE CAMERA FOR BIOLOGICAL APPLICATIONS (2012)
  • 著者名/発表者名: H. SUGAI, K. FUJIKI, K. ISHII, S. MATSUYAMA, A. TERAKAWA, Y. KIKUCHI, M. FUJIWARA, Y. HATORI, N. HAMADA, Y. ITOH, S. HIRAISHI, Y. MIURA and A. FUKAYA, H. YAMAZAKI and T. TADA, E. SAKURAI
  • 雑誌名: International Journal of PIXE 巻: Vol.22, Nos.1&2 ページ: 191-193
  • URL: http://www.worldscientific.com/loi/ijpixe
  • 査読あり
• [雑誌論文] ANALYSIS OF TRACE ELEMENTS IN PREAND POST-NATAL TOOTH ENAMEL USING MICRO-PIXE (2012)
  • 著者名/発表者名: K. IGARI, A. TAKAHASHI, N. GOTOH and K. SASAKI, K. ISHII, S. MATSUYAMA, H. SUGAI, K. FUJIKI, Y. HATORI, Y. ITOU, S. HIRAISHI and Y. MIURA, H. YAMAZAKI
  • 雑誌名: International Journal of PIXE 巻: Vol.22, Nos.1&2 ページ: 101-106
  • URL: http://www.worldscientific.com/loi/ijpixe
  • 査読あり
• [雑誌論文] DEVELOPMENT OF μ-PIXE/RBS/SEM SYSTEM FOR CORROSION LAYER ANALYSIS OF STEEL (2011)
  • 著者名/発表者名: S. MATSUYAMA, K. ISHII, M. FUJIWARA, Y. KIKUCHI, H. SUGAI, K. FUJIKI, Y. HATORI, N. HAMADA, Y. ITO, S. HIRAISHI, Y. MIURA, A. FUKAYA, S. TANNO, H. ABE, Y. WATANABE and H. YAMAZAKI
  • 雑誌名: International Journal of PIXE 巻: vol.21 Nos3&4 ページ: 87-93
  • URL: http://www.worldscientific.com/loi/ijpixe
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microbeam analysis of individual particles in indoor working environment (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Matsuyama, G. Catella, K. Ishii, A. Terakawa, Y. Kikuchi, Y. Kawamura, S. Ohkura, M. Fujikawa, N. Hamada, K. Fujiki, Y. Hatori, Y. Ito, H. Yamazaki, Y. Hashimoto, M. Zitnik, P. Pelicon and N. Grlj
  • 雑誌名: X-Ray Spectrom 巻: 40 ページ: 172-175
  • URL: http://onlinelibrary.wiley.com/journal/10.1002/(ISSN)1097-4539
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vivo 3D imaging of Drosophila melanogaster using PIXE-micron-CT (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Ohkura, K. Ishii, S. Matsuyama, A. Terakawa, Y. Kikuchi, Y. Kawamura, G. Catella, Y. Hashimoto, M. Fujikawa, N. Hamada, K. Fujiki, E. Hatori and H. Yamazaki
  • 雑誌名: X-Ray Spectrom 巻: 40 ページ: 191-193
  • URL: http://onlinelibrary.wiley.com/journal/10.1002/(ISSN)1097-4539
  • 査読あり
• [雑誌論文] PIXE analysis of amurine solid tumor treated with proton therapy combined with cisplatin (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Terakawa, K. Ishii, H. Yamazaki, S. Matsuyama, Y. Kikuchi, Y. Ito, A. Tagawa, S. Yasunaga, T. Kawamura, Y. Takahashi, Y. Hatori, N. Hamada, K. Fujiki, N. Ito, S. Wada, Y. Funaki and K. Sera
  • 雑誌名: X-Ray Spectrom 巻: 40 ページ: 198-201
  • URL: http://onlinelibrary.wiley.com/journal/10.1002/(ISSN)1097-4539
  • 査読あり
• [学会発表] ナノビーム分析システムの開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松山成男, 石井慶造, 寺川貴樹, 渡部浩司, 小塩成基, 菊池航介, 押川峻, 藤澤政則, 石屋大志, 永谷隆男
  • 学会等名: 日本原子力学会「2014年春の年会」
  • 発表場所: 東京都市大学世田谷キャンパス
  • 年月日: 20140326-28
• [学会発表] ナノビーム形成のための東北大学ダイナミトロン加速器の高圧発生回路の安定化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松山成男, 石井慶造, 寺川貴樹, 藤原充啓, 渡部浩司, 菊池浩介, 小塩成基, 押川駿, 遠山翔, 藤澤政則, 石屋大志, 永谷隆男
  • 学会等名: 第29回PIXE シンポジウム プログラム
  • 発表場所: 福井県若狭湾エネルギー研究センター
  • 年月日: 20131113-15
• [学会発表] ナノビーム分析の実現に向けたマイクロビームシステムの改良 (2013)
  • 著者名/発表者名: 渡部浩司, 松山成男, 石井慶造, 寺川貴樹, 藤原充啓, 小塩成基, 押川峻, 藤澤政則, 石屋大志, 永谷隆男
  • 学会等名: 第29回PIXE シンポジウム プログラム
  • 発表場所: 福井県若狭湾エネルギー研究センター
  • 年月日: 20131113-15
• [学会発表] 有害金属元素 に曝露されたヒト肺上皮細胞の 3D -PIXE-μ-CT 分析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 鈴木優生, 石井慶造, 松山成男, Richard Ortega, A.Carmona, R.Roudeau, 押川峻, 小塩成基, 菊池航介, 藤田明希穂, 渡部浩司
  • 学会等名: 第29回PIXE シンポジウム プログラム
  • 発表場所: 福井県若狭湾エネルギー研究センター
  • 年月日: 20131113-15
• [学会発表] PIXE分析を用いた生体試料中の3 次元元素分布画像取得法の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松山哲生, 石井慶造, 寺川貴樹, 松山成男, 押川峻, 菊池航介, 小塩成基, 藤田明希穂, 鈴木優生, 渡邉浩司, 遠山翔, 伊藤駿, 平方遥子
  • 学会等名: 第29回PIXE シンポジウム プログラム
  • 発表場所: 福井県若狭湾エネルギー研究センター
  • 年月日: 20131113-15
• [学会発表] 稲穂内部のCs および Rb のマイクロ PIXE 分析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小塩成基, 菅井裕之, 石井慶造, 松山成男, 寺川貴樹, 伊藤駿, 鈴木優生, 松山哲男, 渡部浩司
  • 学会等名: 第29回PIXE シンポジウム プログラム
  • 発表場所: 福井県若狭湾エネルギー研究センター
  • 年月日: 20131113-15
• [学会発表] PIXE 分析用トレーサーへの量子ドットの応用に関する研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 石井慶造, 寺川貴樹, 松山成男, 菊池洋平, 松山哲生
  • 学会等名: 日本原子力学会「2013年秋の大会」
  • 発表場所: 八戸工業大学
  • 年月日: 20130903-05
• [学会発表] 造影剤を用いたショウジョウバエのX 線動画像撮影法の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小塩成基, 石井慶造, 松山成男, 寺川貴樹, 菊池洋平, 能澤雄一郎, 遠山翔
  • 学会等名: 日本原子力学会「2013年秋の大会」
  • 発表場所: 八戸工業大学
  • 年月日: 20130903-05
• [学会発表] 酸化コバルトに曝露されたヒト肺上皮細胞の3D-PIXE-μ-CT 分析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 石井慶造, 松山成男, 鈴木優生
  • 学会等名: 日本原子力学会「2013年秋の大会」
  • 発表場所: 八戸工業大学
  • 年月日: 20130903-05
• [学会発表] 東北大学ダイナミトロン加速器の電圧安定性向上 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松山成男, 石井慶造, 寺川貴樹, 菊池洋平, 渡部浩司, 菊池航介, 小塩成基, 押川峻, 遠山翔, 唐橋昌宏, 能澤雄一郎, 山内祥聖, 藤澤政則, 石屋大志, 永谷隆男
  • 学会等名: 日本原子力学会「2013年秋の大会」
  • 発表場所: 八戸工業大学
  • 年月日: 20130903-05