陽電子消滅の研究のためのアンガ-カメラの改変

1990 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 63850005
• 研究機関: 西東京科学大学
• 研究代表者: 堂山 昌男 西東京科学大学, 理工学部, 教授 (40010748)
• 研究分担者: 鈴木 泰之 三重大学, 工学部, 助教授 (80150283)
• キーワード: 陽電子消滅 / アンガ-カメラ

研究概要

がんなど医学の診断用としてアンガ-カメラが広く使われている。このカメラは医用としては大体10年を経過すると廃棄されるのが普通である。病院で廃棄するアンガ-カメラは毎年多数ある。本研究ではこのような医用としては役に多々ないアンガ-カメラを改変して、陽電子消滅用の研究に利用した。陽電子消滅法は物質中の電子の運動量分布、すなわち金属においてはフェルミ面を決定する有力な手段である.とくに合金などのランダム系においては他の方法で測定困難なため威力を発揮する.陽電子消滅法において、今まで伝統的な一次元スリット法が使われてきたが本研究は中古の医用のアンガ-カメラ2台を改造して陽電子消滅の時発生する2本のガンマ-線を面で受け、ガンマ-線の入射位置を2次元的に捕え、2台の間に同時計測を行ない,今までとは比較にならないほど(数千倍)の効率で電子の運動量分布測定を行うことができた。これは単に計測速度が速くなるのみでなく、今まで、測定不可能であると思われていた実験が可能になった。また陽電子消滅は結晶欠陥に非常に敏感である。金属中の結晶欠陥測定の方法としてここ15年程度非常に盛んになってきている。この方法が半導体中の結晶欠陥にも敏感なことが最近わかってきた。シリコン単結晶につき実験を行った。静岡市立病院、東大医学部から中古を貰ってきたアンガ-カメラ2台を改造した。これらはがんの検出用として主に使われていたもで、ガンマ-線の位置検出機能はあるが、2台のカメラは製作会社も異なるし、回路も全然異なっている。この間にまず、同時計測回路を組み込んだ。特に東京大学医学部からのアンガ-カメラはかなり古く、2台のカメラのメ-カ-が異なるため苦労した。しかし、改造は成功し、高効率のデ-タ-収集ができた。また、陽電子消滅ガンマ-線のエネルギ-分散、陽電子寿命測定も合わせて行なった。

研究成果

• [文献書誌] S.Ishibashi,R.Yamamoto,Masao Doyama,T.Matsumoto: "Thermal Behavior of Positron Lifetime in Metal Substituted Oxide Superconductros YBa_2(Cu_<1ーx>)_3O_<7ーy>(M=Fe,Ni)" J.of the LessーCommon Metals,. 164d165. 1113-1120 (1990)
• [文献書誌] M.Doyama,M.Matsui,H.Matsuoka,K.Ishikawa,E.Hayashi,K.Nishiyama,K.Nagamine: "Magnetic Phase Digram of YBa_2(Cu_<1ーx>Fe_x)_3O_y and YBa_2(Cu_<1ーx>Co_x)_3O_y" Materials Research Society Symposium Proceedings. 168. 1041-1044 (1990)
• [文献書誌] M.Doyama,M.Matsui,H.Numata,J.Liu,H.Matsuoka and T.Shimizu: "Positron Annihilation in BiーSrーCaーCuーO High Tc Superconductors" Positron Annihilation,ed.L.DorikensーVanpraet,M.Dorikens and D.Segers(World Scientific,Singapore). 931-932 (1989)
• [文献書誌] M.Matsui,H.Numata,H.Matsuoka,T.Shimizu,M.Doyama,S.Ishibashi,Y.Suzuki,R.Yamamoto: "Positron Annihilation in High Tc BaーYーCuーO" Positron Annihilation,ed.L.DorikensーVanpraet,M.Dorikens and D.Segers(World Scientific,Singapore). 927-930 (1989)
• [文献書誌] S.Ishibashi,Y.Suzuki,H.Maruyama,R.Yamamoto and M.Doyama: "Postron Lifetime Spectroscopy on HighーTc Superconductor ABa_2Cu_3O_7ーδ(A=Y,Eu)" Positron Annihilation,ed.L.DorikensーVanpraet,M.Dorikens and D.Segers(World Scientific,Singapore). 925-927 (1989)
• [文献書誌] H.Numata,T.Shimizu,H.Matsuoka,M.Matsui,M.Doyama,T.Hibiya H.Watanabe: "Positron Annihilation in Alloy Semiconductors and GaAs" Positron Annihilation,ed.L.DorikensーVanpraet,M.Dorikens and D.Segers(World Scientific,Singapore). 717-718 (1989)
• [文献書誌] 堂山 昌男: "ポジトロンCT" ポジトロン(陽電子)とは. P.7ー28. 292 (1989)
• [文献書誌] 鈴木 泰之: "ポジトロンCT" ポジトロン計測法. P.29ー40. 292 (1989)
• [文献書誌] M.Doyama,Y.Suzuki,S.Ishibashi and T.Abe: "NonーDestructive Testing of Silicon Single Crystals by Positron Annihilation" Positron Annihilation,ed.L.DorikensーVanpraet,M.Dorikens and D.Segers(World Scientific,Singapore). 699-701 (1989)
• [文献書誌] M.Doyama: "Open Discussion on Positron Studies on High Tc Superconductors" Positron Annihilation,ed.L.DorikensーVanpraet,M.Dorikens and D.Segers(World Scientific,Singapore). 227-230 (1989)
• [文献書誌] S.Ishibashi,Y.Suzuki,R.Yamamoto,T.Hatano,K.Ogawa,M.Doyama: "Positron Lifetime Spectroscopy on the High Tc Superconductor Ba_2YCu_3O_<7ーx>" Physics Letters A. 128. 387-390 (1988)