様式2

2019年度生体医歯工学共同研究実施報告

受理年月日
受理番号
西暦 2020年2月7日

生体医歯工学共同研究拠点研究所長会議議長殿職氏

共同研究代表者
所属機関奈良先端科学技術大学院大学
名教授
名柳田健之

勤務先所在地〒630・0192
奈良県生駒市高山町89165

餌

電話番号 0743・72‑6144
FAX番号

E'mai1アドレス:t'yana套ida@ms.naist
下記により、共伺研究の実施報告を致します。
記(和)医療用放射線誘起蛍光体の開発
研

究目(,そ) Development of ioni乞ing radiation induced luminescent materials for medical
叩PⅡCation

1.生体材料に関する基礎・応用研究
研

究

領域

2.生体工学に関する基礎・応用研究

3.生体機能分子に関する基礎・応用研究
'ず

研究期

間.

工の、

西暦 2019年5月1日 西暦 2020年3月31日

研究組織
氏名

所属機関・部局等

柳田健之

奈良先端科学技術大学院大学'物質創成科学領域

青木徹

静岡大学・電子工学研究所
名古屋工業大学・工学研究科
東北大学・工学研究科
東北大学・工学研究科
京都大学・人間環境学研究科
大阪大学・レーザーエネノレギー学研究センター

小野晋吾

越水正典
藤本裕
上田純平
山ノ井航平

河口範明
岡田豪
河野直樹

藤原健
小島孝広
石橋浩之
小池昭史

福田健太郎
戸塚大輔

遠藤篤子

奈良先端科学技術大学院大学・物質創成科学領域
金沢工業大学バイオ・化学部応用化学科
秋田大学理工学研究科
産業技術総合研究所
繍オキサイド
総オキサイド
4射Anseen繍トクヤマ

日本結晶光学株式会社
神島化学工業株式会社

職名

役割分扣

教授
教授
准教授
准教授
助教
助教
助教
准教授
講師
特任講師
研究員

総括
評価
薄膜作製

研究員
研究員

結晶作製
結晶作製

代表取締役

評価

主席

結晶作製
結晶作製
多結晶作製

研究員
研究員

評価
結晶作製
多結晶作製
評価

結晶作製
ガラス作製

多結晶作製
評価

宮本由香
滝和也

中内大介

鵬千代田テクノル
住友重機械工業株式会社

研究員
研究員
D3 >特任助教評価
評価

赤塚雅紀

奈良先端科学技術大学院大学・物質創成科学領域
奈良先端科学技術大学院大学・物質創成科学領域

木村大海

奈良先端科学技術大学院大学・物質創成科学領域

DI

奈良先端科学技術大学院大学・物質創成科学領域

M2

結晶作製
結晶作製
多結晶作製
結晶作製

M2

き平価

Prom Kantuptim

DI(追加)
石川諒尚

名古屋大学大学院工学研究科(追加)

生体医歯工学共同研究拠点内対応教員(共同研究をした教貝名を記載)

青木徹

研究成果

本研究では放射線誘起蛍光体を用いた医療センサー開発を主眼として研究を行った。医療センサーとしては主にX線CTやPET装置用のシンチレータ、放射線治療時の被ぱく線量評価用のドシメータの開発を行った(以下の論文発表状況を参照)。その概略の幾っかをこごにまとめる。
論文 1 はこれまで開発したドシメータ用蛍光体のまとめであり、数十種類の蛍光体に関して主だった特性を報告している。論文2は、 ce添加 90KPO.‑10Ah03 ガラスの放射線誘起蛍光特性を報告した論文3は、LED等に用いられているYAC母材に、新たな発光中心として Sn.を試行したものであり、放射線照射時には、これに起因すると思われる白色に近い発光色が観測はれた。論文4は、放電プラズマ焼結法を用いたEU添加Sio.ガラスに関するものであり、特に放射線照射後の熱蛍光において高い特性が観測された。論文5 は、非常に実効原子番号や密度の大きなCe添加SrHfo.の開発に関するものであり、これまでそのバルク単結晶体を得ることが出来なかった事等が勘案され、論文誌の表紙に採択された。論文6は、銀添加30KP03‑70AI(PO。).
に関する報告であり、放射線照射後には高い RadiophotoluminesC印Ce(RPD 特性を示したことから論文誌の表紙に採択された論文7は、蓄光体として有名なEU添加SrA120゛の放射線検出特性に関して調査したものであり、非常に高いシンチレーション発光量を見出した。これらに加え、幾っかの論文発表を行った。
各大学の設備や試料を用いてサンプルの作製や検出器特性の評価を行うた。
使用した設備・資料・試料等

本研究成果に関連する論文発表状況

プロジェクトメンバーは下線を付す。
1. 10nizing‑radiauon induced storage‑1Unlinescence 血r dosimetric applications, T. Y8nagida, G. okada, NK8Wa部Chi, J. Lumin.,207 14‑21(2019).
2.

Dosimetric, optiC81 and scinti118tion characterizations of ce‑doped 90KP03‑10N203 glasses, D. shir8tori,
Y.1Sok8W8, H. S抑lizo, G. okade, N. Kawa三Uchi, T. Yanagid8, J0Ⅱrnal of Materials science: M8teri81S inElectronics,302464 2469 (2019).

3.

ScintiⅡation properties of sn doped YAG, T. Yana宮ida, H. Masai, M. Koshimizu, N. KawagⅡChi, sens.
Mater.,31 1225 1231 (2019)4.

5.

Radiation induced luminescence propertie$ ofEU‑doped si02 glass synthesized by spark plasma sintering,
Y.1Sokawa, H. Kilnura, T. Kato, N. Kawaguchi, T. Yanagida, opt. Mater.,90187‑193 (2019).
Photoluminescence 8nd scinti11ation properties of ce doped srHf03, H. Fuku$hima, D. Nakauchi, N.
KawaRⅡChi, T. Yan8gida, sens. Mater.,31 1273‑1280 (2019)6

Evaluation ofopucal and r邑dio‑photolumine$cence properties in Ag‑doped 30KP03‑70AKP03)3 創as$es, D.
Shiratori, Y.1Sok8Wa, H. S田nizo, N. Kawa倉口Chi, T Yanagida, J. cer抑. SOC. Jpn.,127455 459 (2019)

フ.

Compar邑tive study of radiation induced luminescence properties in EU:srA1204 translucent cera111ic andSinEle crystal, D. Nakauchi, F. Nakarnura, H. Kimura, G. ok丑d8, N. Kawaguchi, T, Y社na宮id8, Rad. Meas,126106127 (2019)8.

DOS血eteric properties ofM三一doped A1203 Transparent cer帥lics, T. Kato, N. Kawa宮Uchi, T. Y抑agida, J.
Cer叩. processin岩 Res.,20(5) 449‑454 (2019).

9.

Characterizauon of ce‑doped RE3A15012 (RE=Tb, Dy, HO, Er, Tm and Yb) sin三le C1γSt巳Ⅱine scinti11ators,
D. Nakauchi, Y. Yoshida, N. Kawag"ⅡChi, T. Yan且宮ida, J. M8teH. sci.: M窟terials in Electronics,30
14085‑14090 (2019).

10. optical and scintiⅡ日tion properties of丑lk丑line earth doped Ge203 Sin宮le crystals prepared by the 打oating
Zone method, T. Y抑agida, N. Kawaguchi, Jpn. J. APPI. phys.,59 SCCB20 (2020).

無次年度の共同研究継続の有無

囿

拠点内対応教員とご相談の上ご記入ください。

.

継続の場合{'は欧年度の研究計画をビ記入願います

次年度の研究計画(継続の場合)

今年度は各自の研究機関で研究を行い、11月に静岡大学電子工学研究所にて第15 回次世代先端光科学研究会と言う形で成果の共有および打合せを行った。次年度も同様な形で研究を継続したいと考えてぃる。放射線の医療応用と言った場合、陽電子断層撮影装置(positron Emission Tom0晉raphy: PET)に代表されるフォトンカウンティング形式、 X線CT等に代表される積分形式、さらには医療用マンモグラフィ一等に代表される蓄積形式に大別される。カウンティング型ではマイクロ秒を切る応答速度が必須であり、積分型では数ナノから数ミリ秒までの応答速度が許容、さらには蓄積形式では数臼から数か月までのエネルギー蓄積時間が要求される。前二者では主としてシンチレータが、蓄積形式では輝尽.熱蛍光体などのドシメータ材料が用いられている。本研究では、発光量、応答速度、発光波長と言った実用上重要な特性に焦点を合わせ、研究を行う。そのため放射線誘起蛍光体や検出器研究を専門とする学術界の研究者のみならず、実用化の観点から企業研究者、更にはこれまで放射線誘起蛍光体としては検討されてこなかっ六般蛍光体材料の研究者までが参画することで、革新的な放射線誘起蛍光体の創製を目指す