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論文

Controlled growth of boron-doped epitaxial graphene by thermal decomposition of a B$$_{4}$$C thin film

乗松 航*; 松田 啓太*; 寺澤 知潮; 高田 奈央*; 増森 淳史*; 伊藤 圭太*; 小田 晃司*; 伊藤 孝寛*; 遠藤 彰*; 舟橋 良次*; et al.

Nanotechnology, 31(14), p.145711_1 - 145711_7, 2020/04

 被引用回数:0 パーセンタイル:100(Nanoscience & Nanotechnology)

炭化珪素(SiC)基板上にエピタキシャル成長した炭化ホウ素(B$$_{4}$$C)薄膜の熱分解によって、ホウ素をドープしたエピタキシャルグラフェンが成長することを示した。SiC上のB$$_{4}$$CとB$$_{4}$$C上のグラフェンの界面は、一定の方位関係を持ち、ダングリングボンドのない安定した構造を局所的に持っていた。B$$_{4}$$Cの最初の炭素層はバッファー層として機能し、その上にグラフェンが積層していた。B$$_{4}$$C上のグラフェンは、ホウ素が高濃度にドープされており、正孔濃度は2$$times$$10$$^{13}$$ - 2$$times$$10$$^{15}$$ cm$$^{-2}$$の広い範囲で制御できた。高濃度にホウ素をドープしたグラフェンはスピングラス挙動を示し、これはスピンフラストレーションシステムにおける局所的な反強磁性秩序の存在を示唆している。炭化物の熱分解は、さまざまな用途向けの新しいの機能エピタキシャルグラフェンをウェーハスケールで得るための技術であると期待できる。

論文

Electron-tracking Compton camera imaging of technetium-95m

初川 雄一*; 早川 岳人*; 塚田 和明; 橋本 和幸*; 佐藤 哲也; 浅井 雅人; 豊嶋 厚史; 谷森 達*; 園田 真也*; 株木 重人*; et al.

PLOS ONE (Internet), 13(12), p.e0208909_1 - e0208909_12, 2018/12

 被引用回数:0 パーセンタイル:100(Multidisciplinary Sciences)

電子飛跡検出型コンプトンカメラ(ETCC)を用いて放射性同位元素$$^{95m}$$Tcの画像撮像を実施した。$$^{95m}$$Tcは、204, 582, 835keVの3本の$$gamma$$線を放出し、濃縮同位体$$^{95}$$Moを用いて$$^{95}$$Mo(p,n)$$^{95m}$$Tc反応で合成される。濃縮$$^{95}$$Mo同位体三酸化物の再利用について実験を実施し、再生率70$$sim$$90%を達成した。画像は3本の$$gamma$$線それぞれを用いて解析し取得した。その結果、$$gamma$$線エネルギーが高いほど空間分解能が向上することが判り、$$^{95m}$$Tcのような高エネルギー$$gamma$$線放出核を利用することで、ETCCが人体の深部の組織や器官の医療画像撮像に有効であることを示唆する結果を得た。

口頭

福島県住民を対象としたホールボディカウンタ測定

中川 貴博; 高田 千恵; 金井 克太; 村山 卓; 宮内 英明; 鈴木 武彦; 佐藤 義高; 永崎 博子; 今橋 淳史; 磯崎 航平; et al.

no journal, , 

福島県からの委託により、平成23年7月11日からホールボディーカウンタによる福島県住民の内部被ばく測定を実施している。評価対象核種は、$$^{134}$$Cs及び$$^{137}$$Csである。測定対象年齢は4歳以上とし、4歳未満の場合は、事故時に避難行動が同じであった家族等を測定した。平成23年7月11日$$sim$$平成24年1月31日の期間(フェーズ1)は、最初に放射性物質の放出があった平成23年3月12日に吸入摂取をしたと仮定し、預託実効線量を評価した。フェーズ1における測定者数は9,927人で、線量は最大で3mSvであった。成人の$$^{134}$$Csと$$^{137}$$Csの全身残留量の相関関係には、強い相関が見られ、この分布の平均的な比は1.31であった。この比は、環境中への放出量と半減期から推定される値とよく一致した。なお、$$^{131}$$Iが検出された例はなかった。なお、平成24年2月1日から実施している日常的な摂取での線量評価(フェーズ2)の実績については、発表当日に報告する。

口頭

宇宙$$gamma$$線望遠鏡の社会応用 電子飛跡検出型コンプトンカメラ(ETCC)の医療応用

園田 真也*; 奈部谷 章*; 木村 博之*; 株木 重人*; 高田 淳史*; 窪 秀利*; 古村 翔太郎*; 谷森 達*; 松岡 佳大*; 水村 好貴*; et al.

no journal, , 

SPECTやPETのような既存の核医学イメージング装置では測定可能な$$gamma$$線のエネルギーが限られているため使用できる薬剤に制限がある。電子飛跡検出型コンプトカメラ(ETCC)にはこのような制限は無いため新しい薬剤開発の促進が期待できる。本研究では医療用$$gamma$$線カメラを開発し医療機能イメージングの可能性を広げ、医療に貢献すること目指している。

口頭

$$beta$$線3mm線量当量の測定方法と水晶体の防護策の検討,1; サーベイメータによる測定

滝本 美咲; 山崎 巧; 今橋 淳史; 星 勝也; 川崎 位; 吉田 忠義; 高田 千恵; 辻村 憲雄; 岡田 和彦; 石川 久

no journal, , 

原子力機構核燃料サイクル工学研究所では、セル内での機器点検・補修作業などにおいて$$beta$$線による被ばくがある。これまでの経験から、この被ばく線量レベルは、(1)体幹部の70$$mu$$m線量当量で数mSv程度であり、眼の水晶体の等価線量限度に比べて十分に小さいこと、(2)こうした作業では内部被ばく防止のための顔全体を覆う呼吸保護具(全面マスク)によって眼が防護される。このため、水晶体の等価線量は、胸部(又は頚部)に取り付けた個人線量計の指示値をもとに、マスクによる遮へい効果等を考慮することなく評価されてきた。しかしながら、この方法は、線量を過大に記録することになり、線量限度に近づくような高線量の被ばくが想定される状況下では適切とは言えない。そこで、$$^{90}$$Sr-$$^{90}$$Y$$beta$$線による高線量被ばくの想定のもと、水晶体の等価線量に対応する3mm線量当量の適切な測定方法について検討するともに、呼吸保護具の$$beta$$線遮へい効果を実験的に検証する。

口頭

Application of Electron Tracking Compton Camera (ETCC) in medical imaging

園田 真也*; 鍋谷 明*; 木村 寛之*; 株木 重人*; 高田 淳史*; 久保 英俊*; 古村 翔太郎*; 澤野 達哉*; 谷森 達*; 松岡 義弘*; et al.

no journal, , 

F-18による点線源および棒状ファントムをもちいた新しく開発したETCCカメラによる撮像および原子力機構において生成したTc-95mから発せられる204, 583, and 835keVの$$gamma$$線による多重エネルギー撮像を行った。この開発により位置分解能を10度から8度に改善することができた。さらにシンチレーターの厚みを1radから2radに増加させ、ガス圧を1気圧から3気圧に増すことにより検出効率を5倍程度改善することにより新たなETCCの開発を行い、数時間要していたマウスのイメージングを0.1-2.0MeVの多種類のRIから発せられる多種の$$gamma$$線に対して20分以内での撮像が期待できる。

口頭

Development of the next-generation micro pixel chamber-based neutron imaging detector ($$mu$$ NID) for energy-resolved neutron imaging with high rate and high spatial resolution at the J-PARC/MLF

Parker, J. D.*; 原田 正英; 廣井 孝介; 甲斐 哲也; 松本 吉弘*; 及川 健一; 瀬川 麻里子; 篠原 武尚; Su, Y.; 高田 淳史*; et al.

no journal, , 

To carry out energy-resolved neutron imaging at RADEN, we use cutting-edge detector systems employing micro pattern detectors and data acquisition systems based on Field Programmable Gate Arrays to provide the necessary sub-$$mu$$s time resolution, high counting rates, and event-by-event background rejection. One such detector, the Micro Pixel Chamber-based Neutron Imaging Detector ($$mu$$ NID), provides a spatial resolution of 120 $$mu$$ m ($$sigma$$), time resolution of 0.6 $$mu$$s, 18% detection efficiency for thermal neutrons, and effective $$gamma$$ sensitivity of less than 10-12. We have recently increased the rate capacity from 600 kips to more than 4 MPs via an upgrade of the front-end electronics and tested a new gas mixture optimized for better spatial resolution and higher detection efficiency. In this presentation, we will discuss the ongoing development of the $$mu$$ NID and show results of recent on-beam tests performed at RADEN.

口頭

A Micro pixel chamber based neutron imaging detector ($$mu$$ NID) with boron converter for energy-resolved neutron imaging at J-PARC

Parker, J. D.*; 篠原 武尚; 原田 正英; 林田 洋寿*; 廣井 孝介; 甲斐 哲也; 松本 吉弘*; 及川 健一; 瀬川 麻里子; Su, Y.; et al.

no journal, , 

At the Energy-Resolved Neutron Imaging System RADEN of the J-PARC MLF, we take advantage of the accurate measurement of neutron energy by time-of-flight to perform energy-resolved neutron imaging. To carry out measurements at RADEN, we have been developing and testing cutting-edge detector systems employing micro-pattern detectors and high-speed, all-digital data acquisition systems. One such detector, the Micro Pixel Chamber based Neutron Imaging Detector ($$mu$$NID), provides a spatial resolution of less than 250 $$mu$$m FWHM, 26% detection efficiency for thermal neutrons with $$^3$$He for conversion, and count rate capacity of 8 Mcps. By replacing the $$^3$$He gas with a boron-based converter, we aim to increase the count rate capacity three-fold while maintaining good spatial resolution. This is made possible by the significantly reduced event size for the alpha from the $$^10$$B-neutron interaction as compared to the lighter proton and triton in the $$^3$$He case.

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