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論文

Systematic measurement of lineal energy distributions for proton, He and Si ion beams over a wide energy range using a wall-less tissue equivalent proportional counter

津田 修一; 佐藤 達彦; 高橋 史明; 佐藤 大樹; 佐々木 慎一*; 波戸 芳仁*; 岩瀬 広*; 伴 秀一*; 高田 真志*

Journal of Radiation Research, 53(2), p.264 - 271, 2012/04

 被引用回数:7 パーセンタイル:47.78(Biology)

重粒子線に対する生物効果を実験的に評価するうえで、重粒子線の飛跡及びその近傍における詳細なエネルギー付与分布データは重要である。本研究では重粒子の飛跡沿いに生成される高エネルギー電子を含む線エネルギー分布($$y$$分布)計算モデルの精度検証に必要なデータを取得するために、壁なし型の組織等価比例計数管を製作し、放射線医学総合研究所重粒子線がん治療装置HIMACの重粒子線を利用して実験を行った。核子あたり数100MeVの陽子,ヘリウム,シリコンビーム等に対する$$y$$分布データを取得し、機構で開発された計算モデルで得られる$$y$$分布とその線量平均値を比較した。その結果、これまでに報告した炭素ビームに加え、陽子等他のイオン種についても、測定データは計算結果とほぼ一致することがわかった。これより計算モデルは、炭素ビーム以外の阻止能の異なるイオン種についてもエネルギー付与分布を再現できることを示すとともに、$$y$$分布の線量平均値は生物影響評価の指標として有用であることを示した。

論文

Wall-less型組織等価比例計数管を用いた重荷電粒子線のエネルギー付与分布測定

津田 修一; 佐藤 達彦; 高橋 史明; 佐藤 大樹; 佐々木 慎一*; 波戸 芳仁*; 岩瀬 広*; 伴 秀一*; 高田 真志*

KEK Proceedings 2011-8, p.100 - 108, 2011/12

重粒子線に対する生物効果を実験的に評価するうえで、重粒子線の飛跡及びその近傍における詳細なエネルギー付与分布データは重要である。本研究では重イオンの飛跡沿いに生成される高エネルギー電子を含む線エネルギー分布($$y$$分布)の計算モデルの精度検証に必要なデータを取得するために、壁なし型の組織等価比例計数管(Wall-less TEPC)を製作し、放射線医学総合研究所重粒子線がん治療装置HIMACの重粒子線を利用して実験を行った。核子あたり数100MeVの陽子,ヘリウム,炭素ビーム等に対する$$y$$分布データを取得し、機構で開発された計算モデルで得られる$$y$$分布とその線量平均値を比較した。その結果、これまでに報告した炭素以外に、陽子等他のイオン種についても、測定データは計算結果とほぼ一致することがわかり、機構で開発された計算モデルは、炭素線以外の阻止能の異なるイオン種についてもエネルギー付与分布を再現できることが示された。

論文

Wall-less型組織等価比例計数管を用いた重粒子線に対する沈着エネルギー分布測定に関する研究

津田 修一; 佐藤 達彦; 佐藤 大樹; 高橋 史明; 佐々木 慎一*; 波戸 芳仁*; 佐波 俊哉*; 斎藤 究*; 高田 真志*

HIMAC-136, p.219 - 220, 2011/11

重粒子線に対する生物効果を実験的に評価するうえで、重粒子線の飛跡及びその近傍における詳細なエネルギー付与分布データは重要である。本研究では重粒子の飛跡沿いに生成される高エネルギー電子を含む線エネルギー分布($$y$$分布)の計算モデルの精度検証に必要なデータを取得するために、壁なし型の組織等価比例計数管を製作し、放射線医学総合研究所重粒子線がん治療装置HIMACの重粒子線を利用した実験を行った。最終年目の2010年度は、160MeV陽子線及び490MeV/uシリコンビームに対する$$y$$分布データを取得し、原子力機構で開発された計算モデルによる結果と比較した。その結果、計算モデルはこれまでに報告したヘリウム及び炭素ビームに加え、阻止能の異なる陽子及びシリコンビームについてもエネルギー付与分布を再現することを示すとともに、$$y$$分布の線量平均値は生物影響評価の指標として有用であることを示した。

論文

Analysis of the effect of structural materials in a wall-less tissue-equivalent proportional counter irradiated by 290 MeV u$$^{-1}$$ carbon beam

津田 修一; 佐藤 達彦; 高橋 史明; 佐藤 大樹; 遠藤 章; 佐々木 慎一*; 波戸 芳仁*; 岩瀬 広*; 伴 秀一*; 高田 真志*

Radiation Protection Dosimetry, 143(2-4), p.450 - 454, 2011/02

 被引用回数:3 パーセンタイル:66.07(Environmental Sciences)

重粒子線に対する生物効果を評価するうえで、重粒子線の飛跡及びその近傍における詳細なエネルギー付与分布に関する知見は重要である。本研究では重イオンの飛跡沿いに生成される高エネルギー電子($$delta$$線)を含んだ線エネルギー分布(y分布)を精密に測定するために、壁なし型の組織等価比例計数管を製作し、放射線医学総合研究所HIMACにおいて核子あたり500MeVのアルゴンビームを用いた直径0.72$$mu$$mの細胞サイズを模擬した領域に対する照射実験を行った。本実験で得た測定データを粒子・重イオン汎用モンテカルロコードPHITSに組み込まれた生物線量計算モデルによる計算と比較し、線量平均したyを算出した結果、アルゴンビームによるエネルギー付与割合はLETに基づく推定値の約50$$sim$$60%となり、40$$sim$$50%のエネルギーは飛跡から離れた位置に付与されることがわかった。講演では実験の詳細を述べるとともに、$$delta$$線の生成に関する検討結果等について発表する。

論文

Measurement of microdosimetric spectra with a wall-less tissue-equivalent proportional counter for 290 MeV/u $$^{12}$$C beam

津田 修一; 佐藤 達彦; 高橋 史明; 佐藤 大樹; 遠藤 章; 佐々木 慎一*; 波戸 芳仁*; 岩瀬 広*; 伴 秀一*; 高田 真志*

Physics in Medicine and Biology, 55(17), p.5089 - 5101, 2010/09

 被引用回数:13 パーセンタイル:47.97(Engineering, Biomedical)

重粒子線に対する生物効果を実験的に評価するうえで、重粒子線の飛跡及びその近傍における詳細なエネルギー付与分布データは重要である。本研究では重イオンの飛跡沿いに生成される高エネルギー電子を含む線エネルギー分布($$y$$分布)の計算モデルの精度検証に必要なデータを取得するために、壁なし型の組織等価比例計数管(TEPC)を製作し、放射線医学総合研究所重粒子線がん治療装置HIMACの重粒子線を利用し実験を行った。核子あたり290MeV炭素ビームに対する$$y$$分布データを取得し、計算モデルによる分布と線量平均の$$y$$値に関して比較した結果、測定した$$y$$の線量平均値と入射炭素ビームの水中での線エネルギー付与の比は0.73であり、原子力機構で開発した計算モデルで得られる値と一致することがわかった。また得られた線量平均値は、一般の壁ありTEPCで得られる値よりも小さく、炭素ビームの飛跡沿いのエネルギー付与を厳密に測定するためには壁なし型TEPCが不可欠であることを定量的に示した。

論文

Measurement of deposit energy distribution of heavy ions using a wall-less tissue equivalent proportional counter

津田 修一; 佐藤 達彦; 佐藤 大樹; 高橋 史明; 遠藤 章; 佐々木 慎一*; 波戸 芳仁*; 佐波 俊哉*; 齋藤 究*; 高田 真志*

HIMAC-134 (CD-ROM), p.227 - 228, 2010/06

重粒子線に対する生物効果を実験的に評価するうえで、重粒子線の飛跡及びその近傍における詳細なエネルギー付与分布データは重要である。本研究では重イオンの飛跡沿いに生成される高エネルギー電子を含む線エネルギー分布(y分布)の計算モデルの精度検証に必要なデータを取得するために、壁なし型の組織等価比例計数管を製作し、放射線医学総合研究所重粒子線がん治療装置(HIMAC)の重粒子線を利用した実験を行っている。2年目の本年度には測定感度を向上させた信号検出部を用いて核子あたり290MeV炭素ビーム及び150MeVヘリウムビームに対するy分布データを取得し、計算モデルの精度を検証した。その結果、機構で開発された計算モデルは炭素ビームに対する実験値をよく再現することがわかった。

論文

Measurement of lineal energy distribution by a wall-less tissue equivalent proportional counter for heavy ion beams

津田 修一; 佐藤 達彦; 高橋 史明; 佐藤 大樹; 遠藤 章; 佐々木 慎一*; 波戸 芳仁*; 岩瀬 広*; 伴 秀一*; 高田 真志*

KEK Proceedings 2009-12, p.36 - 44, 2010/01

重粒子線に対する生物効果を実験的に評価するうえで、重粒子線の飛跡及びその近傍における詳細なエネルギー付与分布を知ることが重要である。本研究では重イオンの飛跡沿いに生成される$$delta$$線の線エネルギー分布(y分布)を厳密に測定するために、壁なし型の組織等価比例計数管(壁なしTEPC)を製作し、放射線医学総合研究所重粒子線がん治療装置(HIMAC)の重粒子線を利用した照射実験を行った。直径0.72$$mu$$mの細胞サイズを模擬した測定条件において核子あたり400MeVの炭素線を照射し、入射炭素線と生成された高エネルギー電子($$delta$$線)による寄与を含むy分布データを取得した。講演では製作した壁なしTEPC及びHIMACにおけるy分布測定実験の詳細を述べるとともに、エネルギー校正方法,壁なしTEPC本体から生成される$$delta$$線の生成量評価等について発表する。

論文

Evaluation of delta-rays production in a wall-less tissue equivalent proportional counter irradiated by energetic heavy ion beams

津田 修一; 佐藤 達彦; 岩瀬 広*; 波戸 芳仁*; 佐々木 慎一*

KEK Proceedings 2009-6, p.90 - 95, 2009/11

重粒子線による生物効果を細胞・生物照射実験データに基づいて評価するためには、重粒子線の飛跡及びその近傍の精密なエネルギー付与分布情報が必要である。本研究では重粒子線照射によって人体代替物質内に生成される飛跡沿いの線エネルギー分布(y分布)を取得するために、高エネルギー二次電子($$delta$$線)を測定可能な壁なし型の組織等価比例計数管(壁なしTEPC)を製作し、種々の重粒子線を用いた照射実験を行っている。今回、電子・光子輸送計算コードEGSを用いたモンテカルロ計算手法によって、壁あり/なしの各TEPC中に生成される$$delta$$線のエネルギー分布を計算によって評価し、重イオンビーム照射によるTEPCの特性について考察を行った。その結果、$$delta$$線の厳密なエネルギー付与測定に関して、壁なしTEPCの優位性を定量的に明らかにするとともに、測定したy分布についての理論的な解釈が可能となった。

論文

Measurement of deposit energy distribution of heavy ions using a wall-less tissue equivalent proportional counter

津田 修一; 佐藤 達彦; 佐藤 大樹; 高橋 史明; 遠藤 章; 佐々木 慎一*; 波戸 芳仁*; 佐波 俊哉*; 齋藤 究*; 高田 真志*

NIRS-M-226, HIMAC-132, p.264 - 265, 2009/06

重粒子線に対する生物効果を実験的に評価するうえで、重粒子線の飛跡及びその近傍における詳細なエネルギー付与分布データは重要である。本研究では重イオンの飛跡沿いに生成される高エネルギー電子($$delta$$線)の線エネルギー分布(y分布)を精密に測定するために、壁なし型の組織等価比例計数管を製作し、放射線医学総合研究所重粒子線がん治療装置(HIMAC)の重粒子線を利用した照射実験を行っている。直径0.72$$mu$$mの細胞サイズを模擬した測定条件において核子あたり400MeVの炭素線を照射した結果、入射炭素線と生成された$$delta$$線による寄与を含むy分布データを取得した。本発表において、上記の2008年度HIMAC共同利用研究の成果を報告する。

論文

Measurement of glass dosimeter response for low energy photon using synchrotron radiation

浅野 芳裕; 笹本 宣雄; 中根 佳弘; 中島 宏; 坂本 幸夫; 田中 俊一; 波戸 芳仁*; 伴 秀一*; 平山 英夫*; 成山 展照*

IRPA9: 1996 International Congress on Radiation Protection, Proceedings, p.4_253 - 4_255, 1996/00

低エネルギー光子に対するガラス線量計の応答特性を放射光ビームを用いて求めた。用いたガラス線量計は東芝ガラス(株)製403D型である。従来、ガラス線量計の低エネルギー光子に対する応答特性は不明であったのを、正確に同定するとともに、X線発生装置を用いたISO方式では、約1割程の誤差を生ずることを示した。また、ITS3.0モンテカルロコードを用いて、実効的なガラス線量計の読み出し範囲を明らかにするとともに、改良型EGS4モンテカルロコードとも比較計算を行い、良好な結果を得た。このことにより、大型放射光施設SPring-8でも、ガラス線量計を個人線量管理用として採用できることを(低X線光子に対して十分な感度を持つことから)実験的に明らかにした。

論文

Compton scattering of 20- to 40-keV photons

波戸 芳仁*; 伴 秀一*; 平山 英夫*; 成山 展照*; 中島 宏; 中根 佳弘; 坂本 幸夫; 笹本 宣雄; 浅野 芳裕; 田中 俊一

Physical Review A, 51(4), p.3036 - 3043, 1995/04

A1995-0091.pdf:0.43MB

 被引用回数:53 パーセンタイル:8.01(Optics)

非干渉性散乱関数を得るため、単色放射光による各種原子からの90度散乱エネルギースペクトルを測定した。測定値の多重散乱補正に際しては、コンプトン散乱光子のドップラー拡がり及び線偏光を考慮したモンテカルロシンチレーションを行った。その結果、炭素、アルミニウム、鉄、銅について、測定値はWaller-Hartreeの理論値及び相対論的インパルス近似による値と2.5%以内で一致した。一方、金及び鉛のような高Zの原子については、測定値は相対論的インパルス近似による値と一致するが、Waller-Hartreeによる理論値より3~6%低い値を示した。

論文

Absorbed dose measurements and calculations in phantoms for 1.5 to 50keV photons

成山 展照*; 田中 俊一; 中根 佳弘; 波戸 芳仁*; 平山 英夫*; 伴 秀一*; 中島 宏

Health Physics, 68(2), p.253 - 260, 1995/02

 被引用回数:9 パーセンタイル:31.13(Environmental Sciences)

低エネルギー光子の輸送が出来るように拡張した電磁カスケードモンテカルロ計算法コードEGS4を放射光からのX線による実験値を用いて、その精度を評価検討した。さらに、EGS4コードを利用して、ICRU平板ファントム中の深部線量分布を1.5$$sim$$50keVまでの光子に対して計算し、10keV以下の光子について0.02mm$$sim$$0.1mmの深部線量がICRPの90年勧告の実効線量についての実用線量として利用できることを明らかにした。

論文

Characteristics of a vaccum-type microcalorimeter for synchrotron-radiation measurements

中島 宏; 中根 佳弘; 坂本 幸夫; 浅野 芳裕; 田中 俊一; 伴 秀一*; 波戸 芳仁*; 平山 英夫*; 成山 展照*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 365, p.553 - 558, 1995/00

 被引用回数:2 パーセンタイル:66.42

放射光の絶対強度を測定するために、以前我々は恒温槽型全吸収微小熱量計を開発した。今回は、数keVのエネルギー領域まで測定範囲を拡張することと、数Wの放射光強度測定に対応することを目的として、真空型全吸収微少熱量計を新たに開発した。この熱量計は、数10$$mu$$から数Wの熱量に対して0.1%の直線性を有している。単色及び白色放射光に対する熱量計の性能について実験的検証を行ったところ、8から40keVのエネルギー範囲で絶対精度として、3%以下であり、白色光において約2Wまでの放射光強度に対して測定可能であることが示された。

論文

Development of a microcalorimeter for measuring absolute intensity of synchrotron radiation

中島 宏; 田中 俊一; 吉澤 道夫; 平山 英夫*; 伴 秀一*; 波戸 芳仁*; 成山 展照*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 310, p.696 - 702, 1991/00

 被引用回数:14 パーセンタイル:17.85

10~70keVの単色放射光用絶対強度モニターとして、全吸収型双子型伝導微少熱量計を開発した。この熱量計は1mW以上の熱量(10keV単色X線で約6$$times$$10$$^{9}$$photons/secの強度に相当する。)を1%以下の精度で測定する事が可能である。現在最大測定可能熱量は増幅器の測定範囲が最大0.5mVである事から、3.8mWに限られているが、これを替える事により最大測定可能熱量を容易に2~3桁上げる事が可能である。この熱量計の放射光に対する適応性を、高エネルギー物理学研究所放射光施設において10~50keVの単色X線を用いて検討した。エネルギー、X線強度、ビームサイズ等を変え、様々な条件で測定した結果、壁無空気電離箱による相対モニター値に対し、2.59$$times$$10$$^{-4}$$の分散で再現する事が示された。

報告書

核融合中性子遮蔽ベンチマーク問題

岡 芳明*; 笹本 宣雄; 森 清治*; 植木 紘太郎*; 川合 将義*; 大石 晃嗣*; 桜井 淳; 秦 和夫*; 関本 博*; 大山 幸夫; et al.

JAERI-M 87-203, 230 Pages, 1987/12

JAERI-M-87-203.pdf:4.46MB

D-T中性子源を用いた遮蔽実験にもとづいて、核融合遮蔽ベンチマーク問題集を作成した。

口頭

壁なし組織等価比例計数管の製作及び基礎特性評価

津田 修一; 佐藤 達彦; 遠藤 章; 佐藤 大樹; 高橋 史明; 佐々木 慎一*; 波戸 芳仁*; 岩瀬 広*; 伴 秀一*; 高田 真志*

no journal, , 

重イオンによる生物効果を細胞・生物照射実験データに基づいて評価するためには、二次的に生成される種々の荷電粒子に対するエネルギー付与分布情報は重要である。本研究では重イオン照射によって人体代替物質内に生成される二次荷電粒子、特に精密な測定の困難な高エネルギー電子($$delta$$線)によるエネルギー付与分布測定用の計測器を製作した。50$$mu$$m径のステンレス製ワイヤーで囲まれた微小な有感領域を有する壁なし組織等価比例計数管(TEPC)は、容器内を筋肉と元素組成について等価なガスで満たし圧力を変えることにより、細胞レベルの領域内のエネルギー付与分布を測定可能である。Cm-244$$alpha$$線源等を用いて本TEPCのガス増幅率,線エネルギー分布データ等を測定した結果、本TEPCは重イオンビーム照射実験に適用可能であることがわかった。

口頭

400MeV/u炭素線に対する壁なし組織等価比例計数管の線エネルギー分布測定

津田 修一; 佐藤 達彦; 高橋 史明; 佐藤 大樹; 遠藤 章; 佐々木 慎一*; 波戸 芳仁*; 岩瀬 広*; 伴 秀一*; 高田 真志*

no journal, , 

重粒子線に対する生物効果を実験的に評価するうえで、重粒子線の飛跡及びその近傍における詳細なエネルギー付与分布データは重要である。本研究では重イオンの飛跡沿いに生成される$$delta$$線の線エネルギー分布(y分布)を精密に測定するために、壁なし型の組織等価比例計数管を製作し、放射線医学総合研究所重粒子線がん治療装置(HIMAC)の重粒子線を利用した照射実験を行っている。直径0.72$$mu$$mの細胞サイズを模擬した測定条件において核子あたり400MeVの炭素線を照射した結果、入射炭素線と生成された$$delta$$線による寄与を含むy分布データを取得した。講演では測定の詳細を述べるとともに、エネルギー校正方法,構造材から生成される$$delta$$線評価等について発表する。

口頭

壁なし組織等価比例計数管を用いた290MeV/u炭素線に対するエネルギー付与分布測定

津田 修一; 佐藤 達彦; 佐藤 大樹; 高橋 史明; 佐々木 慎一*; 波戸 芳仁*; 岩瀬 広*; 伴 秀一*; 高田 真志*

no journal, , 

重粒子線に対する生物効果を実験的に評価するうえで、重粒子線の飛跡及びその近傍における人体組織内の詳細なエネルギー付与分布データは重要である。本研究では重イオンの飛跡沿いに生成される高エネルギー電子を含む線エネルギー分布(y分布)の計算モデルの精度検証に必要なデータを取得するために、壁なし型の組織等価比例計数管(TEPC)を製作し、放射線医学総合研究所重粒子線がん治療装置HIMACの重粒子線を利用し実験を行った。核子あたり290MeVの炭素ビームに対するy分布データを取得し、計算モデルによる分布と線量平均のy値に関して比較した結果、測定したyの線量平均値と入射炭素ビームの水中での線エネルギー付与の比は0.73であり、機構で開発した計算モデルで得られる値と一致することがわかった。また得られた線量平均値は、一般の壁ありTEPCで得られる値よりも小さく、高エネルギー炭素ビームによる人体組織内のエネルギー付与を厳密に測定するためには壁なし型のTEPCが不可欠であることを定量的に示した。

口頭

Measurements of lineal energy distributions of various energetic heavy ion beams using a wall-less tissue equivalent proportional counter

津田 修一; 佐藤 達彦; 高橋 史明; 佐藤 大樹; 佐々木 慎一*; 波戸 芳仁*; 岩瀬 広*; 伴 秀一*; 高田 真志*

no journal, , 

重粒子線に対する生物効果を実験的に評価するうえで、重粒子線の飛跡及びその近傍における詳細なエネルギー付与分布データは重要である。本研究では重粒子の飛跡沿いに生成される高エネルギー電子を含む線エネルギー分布(y分布)の計算モデルの精度検証に必要なデータを取得するために、壁なし型の組織等価比例計数管(wall-less TEPC)を製作し、放射線医学総合研究所重粒子線がん治療装置HIMACの重粒子線を利用して実験を行った。核子あたり数100MeVの陽子,ヘリウム,シリコンビーム等に対するy分布データを取得し、機構で開発された計算モデルで得られるy分布とその線量平均値を比較した。その結果、これまでに報告した炭素ビームに加え、陽子等他のイオン種についても、測定データは計算結果とほぼ一致することがわかり、計算モデルは、炭素ビーム以外の阻止能の異なるイオン種についてもエネルギー付与分布を再現できることを示すとともに、y分布の線量平均値は生物影響評価の指標として有用であることを示した。

口頭

壁なし組織等価比例計数管を用いた種々の重荷電粒子線に対するエネルギー付与分布測定

津田 修一; 佐藤 達彦; 高橋 史明; 佐藤 大樹; 佐々木 慎一*; 波戸 芳仁*; 岩瀬 広*; 伴 秀一*; 高田 真志*

no journal, , 

重粒子線に対する生物効果を評価するうえで、生体組織内のエネルギー付与分布は重要な情報である。本研究では重粒子の飛跡沿いに生成される高エネルギー電子を含む線エネルギー分布(y分布)計算モデルの精度検証に必要なデータを取得するために、放射線医学総合研究所重粒子線がん治療装置(HIMAC)において、壁なし型の組織等価比例計数管(Wall-less TEPC)を用いた照射実験を行った。昨年発表した炭素線等のデータに加えて、490MeV/uシリコン線に対するy分布を取得し、PHITSに組込まれた計算コードとの比較を行った。その結果、測定データは計算結果とほぼ一致し、計算モデルは、イオン種及びエネルギーの異なる種々のイオン種についてもエネルギー付与分布を再現できることが示された。また、線量平均のy値とLETを系統的に比較した結果、y分布の線量平均値は生物影響評価の指標として有用であることがわかった。

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