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田久 創大*; 松本 謙一郎*; 平出 哲也; 錦戸 文彦*; 赤松 剛*; 田島 英朗*; 高橋 美和子*; 山谷 泰賀*
Japanese Journal of Applied Physics, 63(8), p.086003_1 - 086003_8, 2024/08
被引用回数:1 パーセンタイル:0.00(Physics, Applied)陽電子と電子は、生体内で結合状態をとることがあり、ポジトロニウム(Ps)と呼ぶ。三重項Ps(ortho-Ps)が消滅するのにかかる時間はortho-Psピックオフ消滅寿命と言い、周囲の電子密度に応じて変化する。この寿命値はPETスキャン情報に新しい生物学的情報を追加できる可能性がある。ortho-Ps寿命による生体内の(フリー)ラジカルの定量化の実現可能性を議論するために、我々は臨床PETシステムを使用してラジカルを含む水溶液中のPs寿命を測定した。結果は、陽電子消滅イベントの計数統計が10イベント以上であれば、数mMオーダーの水溶液中のラジカル濃度の差はoetho-Ps寿命によって定量化できることを示唆した。しかし、この濃度は、生体の生理機能で生成されるラジカル濃度よりも高かった。
越水 正典*; 小野寺 和也*; 錦戸 文彦*; 春木 理恵; 澁谷 憲悟*; 岸本 俊二*; 浅井 圭介*
Journal of Applied Physics, 111(2), p.024906_1 - 024906_5, 2012/01
被引用回数:32 パーセンタイル:75.34(Physics, Applied)The X-ray detection capability of a scintillation detector equipped with a BaCl single crystal was evaluated. The scintillation decay kinetics can be expressed by a sum of two exponential decay components. The fast and slow components have lifetimes of 1.5 and 85 ns, respectively. The total light output is 5% that of YAP:Ce. A subnanosecond timing resolution was obtained. The detection efficiency of a 67.41 keV X-ray is 87% for a detector equipped with a BaCl
crystal 6-mm thick. Thus, excellent timing resolution and high detection efficiency can be simultaneously achieved. Additionally, luminescence decay characteristics under vacuum ultraviolet excitation have been investigated. Radiative decay of self-trapped excitons is thought to be responsible for the fast scintillation component.
春木 理恵; 澁谷 憲悟*; 錦戸 文彦*; 越水 正典*; 依田 芳卓*; 岸本 俊二*
Journal of Physics; Conference Series, 217, p.012007_1 - 012007_4, 2010/05
被引用回数:4 パーセンタイル:80.83(Physics, Applied)We investigated new X-ray detectors for nuclear resonant scattering measurements with high energy X-rays. The organic-inorganic perovskite scintillator of phenethylamine lead halide ((CH
C
H
NH
)
PbX
) (X:Br, I) was used. These compounds have fast light emission due to an exciton. They include heavy atoms, which make the detector to have high efficiency to high energy X-rays. The merit of these scintillators is that we can make a thick crystal compared to a Si wafer which is used in an avalanche photo-diode detector. We successfully measured 67.41 keV X-ray signals, the energy of
Ni nuclear resonant scattering, with high detection efficiency of 42.5% by the scintillator.
澁谷 憲悟*; 越水 正典*; 浅井 圭介*; 室屋 裕佐*; 勝村 庸介; 稲玉 直子*; 吉田 英治*; 錦戸 文彦*; 山谷 泰賀*; 村山 秀雄*
Review of Scientific Instruments, 78(8), p.083303_1 - 083303_7, 2007/08
被引用回数:6 パーセンタイル:31.34(Instruments & Instrumentation)We introduce experimental systems which use accelerators to evaluate scintillation properties such as scintillation intensity, wavelength, and lifetime. A single crystal of good optical quality is often unavailable during early stages in the research and development (R&D) of new scintillator materials. Because of their beams' high excitation power and/or low penetration depth, accelerators facilitate estimation of the properties of early samples which may only be available as powders, thin films, and very small crystals. We constructed a scintillation spectrum measurement system that uses a Van de Graaff accelerator and an optical multichannel analyzer to estimate the relative scintillation intensity. In addition, we constructed a scintillation time profile measurement system that uses an electron linear accelerator and a femtosecond streak camera or a microchannel plate photomultiplier tube followed by a digital oscilloscope to determine the scintillation lifetimes. The time resolution is approximately 10 ps. The scintillation spectra or time profiles can be obtained in a significantly shorter acquisition time in comparison with that required by conventional measuring systems. The advantages of the systems described in this study can significantly promote the R&D of novelscintillator materials.
春木 理恵; 今井 康彦*; 越水 正典*; 錦戸 文彦*; 澁谷 憲悟*; 黒葛 真行*; 依田 芳卓*; 岸本 俊二*
no journal, ,
核共鳴散乱は核種特有の共鳴エネルギーを用いるため、溶液中のイオンなどの微量な元素のダイナミクスを特定するのに有効である。本研究では、I-127の第1励起準位(57.6keV,半減期1.9ns)を用いたヨウ化カリウム溶液中の、ヨウ素の核共鳴準弾性散乱によるダイナミクスの研究を行った。57.6keVのX線の単色化には、サファイア単結晶の後方散乱モノクロメータを用いて、検出には高速シンチレータを用いた。ヨウ化カリウムからの核共鳴散乱スペクトルは、前方散乱による装置関数からの広がりを見せており、ヨウ素イオンの溶液中での拡散運動の大きさを示唆していると考えられる。
春木 理恵; 今井 康彦*; 依田 芳卓*; 越水 正典*; 錦戸 文彦*; 澁谷 憲悟*; 黒葛 真行*; 岸本 俊二*
no journal, ,
Nuclear resonant inelastic scattering is applied to various nuclei and materials with the progress of the third generation synchrotron facilities. In this presentation, we retrieved the previous formula of integration. The integration with wave functions is treated as Fourier transformation; which makes free from parameter limit. This analysis is applied to hexa-cyano complex in an aquious solution, in which iron atom and legand is strongly bonded and total complex system diffuses as a particle. This method also can be applied to nuclear resonant quasi-elastic scattering analysis using other nuclei, such as K,
Sn,
I and
Hg with higher excitation energy or larger mass. Some noticeable points in handling the dynamics of the diffusing system in the analysis is discussed.
岸本 俊二*; 錦戸 文彦*; 春木 理恵; 越水 正典*
no journal, ,
鉛添加(5%(重量)程度)プラスチックシンチレータNE142(EJ256, 発光寿命1.7ns)を使ったX線検出器を放射光X線ビームによるメスバウアー分光法に用いて、ニッケル61(励起準位: 67.4keV、半減期:5.3ns)核共鳴散乱実験への応用を行っている。入射X線エネルギーを核共鳴準位にあわせ、ドップラーシフトによるメスバウアー吸収分光を行うもので、固体中の核共鳴元素について、磁性や価数など電子状態を調べることができる。即発電子散乱線から区別して励起原子核からの微弱線を検出するため、サブナノ秒時間分解能や高エネルギーX線領域でも十分な検出効率を持つ時間検出器が必要とされる。メスバウアー分光法で重要な時間スペクトル測定の場合、ピークとその後の裾部分(ピークより10ns以後)とで5桁以上の計数値の比(peak/tail)が必要となる。そのためわれわれは、市販のプラスチックシンチレータNE142の形状・研磨の異なるものを用意して、特性評価を改めて行った。シンチレータの形状・研磨によって、波高分布と時間スペクトルを実験とシミュレーション(Geant4)とを併せて検討している。
田久 創大*; 松本 謙一郎*; 平出 哲也; 錦戸 文彦*; 赤松 剛*; 田島 英朗*; 高橋 美和子*; 山谷 泰賀*
no journal, ,
陽電子断層撮影法(positron emission tomography, PET)は核医学分野で活躍する診断技術の1つである。最近、陽電子が生体中で時々形成するポジトロニウムを活用して、生体中での生化学的情報を取り出す「ポジトロニウムイメージング」に関する研究が注目を集めている。一方で、ポジトロニウムが生体中のどんなバイオマーカーとなるかは明らかとなっていなかった。そこで我々は、ポジトロニウム寿命が水中の酸素分圧に応じて変化することで、腫瘍内酸素分圧のイメージングの可能性を示してきた。本研究では、臨床PET装置を利用して、行った陽電子寿命測定結果について報告する。