研究者詳細

顔写真

ノガミ　ミツヒロ
野上　光博
Mitsuhiro Nogami
所属
大学院工学研究科　量子エネルギー工学専攻　粒子ビーム工学講座（放射線高度利用分野）
職名
助教
学位

  • 博士（工学）（東北大学）

  • 修士（工学）（東北大学）

経歴 2

  • 2025年4月 ～ 継続中
    東北大学大学大学院 工学研究科 量子エネルギー工学専攻　粒子ビーム工学講座 放射線高度利用分野　助教

  • 2019年4月 ～ 2025年3月
    東北大学大学大学院 工学研究科 量子エネルギー工学専攻　粒子ビーム工学講座 放射線高度利用分野　助手

学歴 3

  • 東北大学大学院 工学研究科 量子エネルギー工学専攻 博士前期課程

    2017年4月 ～ 2019年3月

  • 富山高等専門学校 専攻科 エコデザイン工学専攻

    2015年4月 ～ 2017年3月

  • 富山高等専門学校 電気制御システム工学科

    2010年4月 ～ 2015年3月

委員歴 4

  • 一般社団法人総合研究奨励会 「放射線科学とその応用」研究会　委員

    2022年7月 ～ 継続中

  • 次世代放射線シンポジウムワーキンググループ（応用物理学会放射線分科会）　実行委員

    2022年4月 ～ 継続中

  • 応用物理学会放射線分科会　幹事（学術講演会）

    2025年4月 ～ 2027年3月

  • 応用物理学会放射線分科会　幹事（編集）

    2020年4月 ～ 2022年3月

所属学協会 2

  • 応用物理学会

  • 日本原子力学会

研究キーワード 5

  • 臭化タリウム

  • 半導体検出器

  • 新規の放射線検出器材料の開発

  • 有機半導体放射線検出器の開発

  • 室温動作可能な化合物半導体X線・ガンマ線検出器の開発

研究分野 1

  • ナノテク・材料 / 応用物理一般 /

受賞 9

  1. 優秀ポスター賞

    2025年3月　2024年度生体医歯工学共同研究拠点成果報告会　生体医歯工学用TlBr半導体検出器の研磨プロセスの検討

  2. 原子力学会放射線工学部会奨励賞

    2022年9月

  3. 第50回（2021年春季）応用物理学会講演奨励賞

    2021年9月

  4. Student Poster Award

    2018年11月　福島リサーチカンファレンス 廃炉遠隔技術のための耐放射線化、運用技術及び計測技術の高度化の展望

  5. 研究奨励賞

    2018年3月　第3回次世代イニシアティブ廃炉技術カンファレンス (NDEC-3)

  6. ポスター賞

    2018年1月　International Symposium on Radiation Detectors and Their Uses(ISRD)

  7. 社会的インパクト賞

    2017年9月　日本原子力学会2017 年秋の大会 学生ポスターセッション

  8. フェロー賞

    2017年3月　日本原子力学会

  9. 最優秀ポスター賞

    2016年3月　第1回次世代イニシアティブ廃炉技術カンファレンス(NDEC-1)

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論文 37

  1. Study on the Edge Effect in Transport Property Evaluation of Laser-induced Carriers in TlBr Semiconductors 査読有り

    Yusuke Sugai, Kenichi Watanabe, Sota Hasegawa, Seishiro Tanaka, Mitsuhiro Nogami, Keitaro Hitomi

    Sensors and Materials　37　(5)　1933-1933　2025年5月23日

    出版者・発行元： MYU K.K.

    DOI： 10.18494/sam5518 　

    ISSN：0914-4935

    eISSN：2435-0869

  2. Feasibility Study of Thallium Bromide Detectors for Boron Neutron Capture Therapy Applications 査読有り

    Keitaro Hitomi, Mitsuhiro Nogami, Kenichi Watanabe, Nishiki Matsubayashi, Hiroki Tanaka

    Sensors and Materials　37　(5)　2005-2005　2025年5月23日

    出版者・発行元： MYU K.K.

    DOI： 10.18494/sam5613 　

    ISSN：0914-4935

    eISSN：2435-0869

  3. Thallium bromide-based detector probe for particle-induced gamma-ray emission analysis

    M. Nogami, K. Hitomi, S. Kubo, A. Terakawa, K. Ishii

    International Journal of PIXE　1-7　2025年3月25日

    出版者・発行元： World Scientific Pub Co Pte Ltd

    DOI： 10.1142/s0129083524500049 　

    ISSN：0129-0835

    eISSN：1793-6616

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    In this study, a gamma-ray detector probe with a thallium bromide (TlBr) semiconductor detector was developed for particle-induced gamma-ray emission (PIGE) analysis. Owing to the high atomic numbers of thallium (81) and bromine (35) and high density (7.56[Formula: see text]g/cm3) of TlBr, it exhibits a high photon stopping power, making it promising for PIGE analysis. An approximately 5-mm thick TlBr detector was fabricated from a crystal grown through the traveling-molten zone method using a zone-purified material. The detector comprised a planar cathode and small anode ([Formula: see text][Formula: see text]mm) surrounded by a guard electrode. The detector obtained full-width-at half-maximum (FWHM) energy resolutions of 1.7 and 1.6% for 356- and 511-keV gamma rays, respectively, at room temperature using a depth correction and rejection method based on the cathode-to-anode signal ratio. The TlBr detector probe was installed in a beamline at the Aomori Prefecture Quantum Science Center, Japan, where PIGE analysis was conducted using a 20-MeV proton beam. Gamma rays at 478[Formula: see text]keV from 7Li(p,p[Formula: see text])7Li reactions, 197 and 110[Formula: see text]keV from [Formula: see text]F(p,p[Formula: see text])[Formula: see text]F reactions, and 718[Formula: see text]keV from [Formula: see text]B(p,p[Formula: see text])[Formula: see text]B reactions were successfully detected using the proposed TlBr detector probe in PIGE analysis.

  4. Characterization of TlBr gamma detector based on electrical charge and Cherenkov light analysis 査読有り

    M. Hamdan, B. Feng, K. Shimazoe, M. Nogami, K. Hitomi, H. Takahashi, M. Uenomachi, H. Toyokawa

    Journal of Instrumentation　19　(11)　C11017-C11017　2024年11月1日

    出版者・発行元： IOP Publishing

    DOI： 10.1088/1748-0221/19/11/c11017 　

    eISSN：1748-0221

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    Abstract Thallium Bromide (TlBr) semiconductors have been extensively studied for their potential as room-temperature gamma-ray detectors, owing to their advantageous material properties. Recent advancements have demonstrated that timing performance in TlBr detectors can be enhanced by incorporating Cherenkov photon detection during gamma-ray interactions. In this study, TlBr detector (5 × 5 × 5 mm3) was investigated through a combined analysis of electrical charge and Cherenkov light signals. The depth of interaction (DoI) correction applied to the trapezoidal filter output yielded significant improvements in energy resolution, reducing it from 5.6% to as low as 2.51% FWHM at 511 keV and from 4.6% to as low as 1.94% FWHM at 662 keV, within specific C/A ratio ranges. The drift time, ranging from 2 to 30 μs, was found to be proportional to the C/A ratio, covering 4 to 9 photoelectrons. Furthermore, a time resolution of 511 ps was achieved at 6 photoelectrons, based on the FWHM of the time difference distribution in coincidence measurements at 511 keV using a 22Na source. These results highlight the potential of TlBr detectors for achieving high energy and timing resolution in gamma detection, particularly for Compton-PET systems.

  5. Comparison between carrier transport property and crystal quality of TlBr semiconductors

    Kenichi Watanabe, Yusuke Sugai, Sota Hasegawa, Seishiro Tanaka, Keitaro Hitomi, Mitsuhiro Nogami, Takenao Shinohara, Yuhua Su, Joseph Don Parker, Winfried Kockelmann

    Scientific Reports　14　(1)　2024年10月24日

    出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC

    DOI： 10.1038/s41598-024-76005-9 　

    eISSN：2045-2322

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    Abstract Thallium bromide (TlBr) semiconductor detectors are being developed as promising candidates for high-detection-efficiency, high-energy-resolution, and room-temperature gamma-ray spectrometers. This study presents methods for evaluating TlBr crystal quality and carrier transport characteristics using neutron Bragg-dip imaging and the time-of-flight method for pulsed-laser-induced carriers, respectively. Neutron Bragg-dip imaging effectively determines the crystal orientation distribution, revealing crystal imperfections and grain boundaries. Time-of-flight measurements provide a spatial distribution of carrier mobility. In this study, two samples obtained from both the upstream and downstream region in the crystal ingot were evaluated. Although both samples show similar crystal quality, the upstream sample showed high carrier mobility across all areas, whereas the downstream sample exhibits low mobility in some areas. These findings suggest that, at least within the range of carrier mobility currently obtained, the effect of crystal integrity on carrier mobility is less significant than that of impurities. In conclusion, combining neutron Bragg-dip imaging with carrier mobility measurements offers a comprehensive approach to evaluating and improving TlBr detectors.

  6. Characterization of long-term stability of thallium bromide detectors 査読有り

    Mitsuhiro Nogami, Kenichi Watanabe, Keitaro Hitomi

    Japanese Journal of Applied Physics　2024年9月6日

    出版者・発行元： IOP Publishing

    DOI： 10.35848/1347-4065/ad7803 　

    ISSN：0021-4922

    eISSN：1347-4065

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    Abstract Thallium bromide (TlBr) gamma ray detectors exhibit excellent spectroscopic performance at room temperature. Long-term stability is an essential property for the practical application of detectors. In this study, the long-term stability of the spectroscopic performance of the TlBr detectors was characterized by acquiring 137Cs gamma-ray spectra at room temperature. TlBr detectors were fabricated from zone-purified TlBr crystals by constructing Tl electrodes. The TlBr detectors demonstrated stable spectroscopic performances for 1000-h operations at room temperature without bias polarity switching. The peak positions for the 662-keV gamma rays remained within ±1% of the average values for the 1000-h measurements. The detectors exhibited energy resolutions of ≤ 4.0% full width at half maximum for 662-keV gamma rays for 1000-h acquisitions without pulse height corrections. These results suggest that TlBr detectors with Tl electrodes are potential gamma-ray detectors for practical applications.

  7. An experimental feasibility study of a 4π gamma-ray imager using detector response patterns

    Yoshiharu Kitayama, Mitsuhiro Nogami, Keitaro Hitomi

    Japanese Journal of Applied Physics　63　(7)　076502-076502　2024年7月1日

    出版者・発行元： IOP Publishing

    DOI： 10.35848/1347-4065/ad5ba0 　

    ISSN：0021-4922

    eISSN：1347-4065

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    Abstract We constructed a gamma-ray imager that estimates the distribution of gamma-ray sources based on the response patterns of multiple gamma-ray detectors randomly positioned in three-dimensional space. The Coded Cube Camera for Gamma-ray (C3G), comprising eight Gd3Al2Ga3O12 (Ce) scintillator and eighteen lead cubes is housed in a cubical casing with an 86 mm edge length and weighs approximately 600 g. The results of the 4π imaging experiment confirmed the feasibility of imaging a 10 MBq 137Cs source 3 m away for a 10 min measurement. C3G operates with only eight channels, instead of the hundreds needed by a typical imager. This setup allows for a simplified circuit and reconstruction algorithm, resulting in a cost-effective and reliable system. With its compact and lightweight design and 4π field of view, this technology is expected to find extensive applications in astronomy, medicine, nuclear security, and decommissioning projects.

  8. The fabrication and characterization of direct conversion flat panel X-ray imager with TlBr film

    Moh Hamdan, Kenji Shimazoe, Hiroyuki Takahashi, Mitsuhiro Nogami, Keitaro Hitomi, Shinya Asakura, Takanori Tsunashima, Takashi Nakamura

    Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment　169372-169372　2024年4月

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.nima.2024.169372 　

    ISSN：0168-9002

  9. Simulation of a gamma-ray imaging technique using detector response patterns

    Yoshiharu Kitayama, Mitsuhiro Nogami, Keitaro Hitomi

    Japanese Journal of Applied Physics　63　(3)　032005-032005　2024年3月1日

    出版者・発行元： IOP Publishing

    DOI： 10.35848/1347-4065/ad2d7a 　

    ISSN：0021-4922

    eISSN：1347-4065

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    Abstract We introduce a novel gamma-ray imaging technique that uses detector response patterns. This method employs multiple shielding cubes randomly positioned in a three-dimensional configuration. Within the volume defined by these cubes, a unique gamma-ray flux pattern is formed based on the incidence direction of the gamma rays. This pattern can be measured using the responses of several scintillator cubes. By pre-measuring the detector response pattern and incidence direction of the gamma rays, the incidence direction can be estimated using an unfolding technique. Simulations were performed using a 137Cs point source. Our results show that a 10 MBq 137Cs source, located 3 m away from the imager, can be imaged with an angular resolution close to 10°. These findings suggest that our new method is comparable to existing gamma-ray imaging techniques. Potential applications of this imaging method include nuclear power plant decommissioning, nuclear medicine, security, and astronomy.

  10. Characterization of Plasma-etched Surfaces of TlBr Crystals for Radiation Detectors

    Taro Nojima, Mitsuhiro Nogami, Toshiyuki Onodera, Keitaro Hitomi

    Sensors and Materials　36　(1)　269-269　2024年1月26日

    出版者・発行元： MYU K.K.

    DOI： 10.18494/sam4703 　

    ISSN：0914-4935

    eISSN：2435-0869

  11. Recombination Dynamics of Electron–Hole Pairs in TlBr Crystals Probed by Transient Absorption Spectroscopy Using Pulsed Electron Beams

    Masanori Koshimizu, Yusa Muroya, Mitsuhiro Nogami, Keitaro Hitomi

    Sensors and Materials　36　(1)　261-261　2024年1月26日

    出版者・発行元： MYU K.K.

    DOI： 10.18494/sam4694 　

    ISSN：0914-4935

    eISSN：2435-0869

  12. Effective Volume of TlBr Semiconductor Detector

    Sota Hasegawa, Kenichi Watanabe, Yusuke Sugai, Mitsuhiro Nogami, Keitaro Hitomi

    Sensors and Materials　36　(1)　163-163　2024年1月26日

    出版者・発行元： MYU K.K.

    DOI： 10.18494/sam4632 　

    ISSN：0914-4935

    eISSN：2435-0869

  13. Development of Time-of-flight Measurement System for Carrier Transport Characterization of TlBr Semiconductor Detectors

    Yusuke Sugai, Kenichi Watanabe, Sota Hasegawa, Keitaro Hitomi, Mitsuhiro Nogami

    Sensors and Materials　36　(1)　155-155　2024年1月26日

    出版者・発行元： MYU K.K.

    DOI： 10.18494/sam4631 　

    ISSN：0914-4935

    eISSN：2435-0869

  14. Comparison Between Neutron Bragg Dip and Electron Backscatter Diffraction Images of TlBr Semiconductors

    Kenichi Watanabe, Yusuke Sugai, Sota Hasegawa, Keitaro Hitomi, Mitsuhiro Nogami, Takenao Shinohara, Yuhua Su, Joseph Don Parker, Winfried Kockelmann

    Sensors and Materials　36　(1)　149-149　2024年1月26日

    出版者・発行元： MYU K.K.

    DOI： 10.18494/sam4629 　

    ISSN：0914-4935

    eISSN：2435-0869

  15. Compton Imaging Using Pixelated TlBr Semiconductor Detector

    Keitaro Hitomi, Motohiro Matsumura, Kenichi Watanabe, Shusuke Maruyama, Mitsuhiro Nogami, Uritani Akira

    Sensors and Materials　36　(1)　225-225　2024年1月26日

    出版者・発行元： MYU K.K.

    DOI： 10.18494/sam4672 　

    ISSN：0914-4935

    eISSN：2435-0869

  16. Reversible capacitive Frisch grid TlBr detectors 査読有り

    Mitsuhiro Nogami, Keitaro Hitomi, Toshiyuki Onodera, Kenichi Watanabe, Keizo Ishii

    Japanese Journal of Applied Physics　62　(9)　096501-096501　2023年9月1日

    出版者・発行元： IOP Publishing

    DOI： 10.35848/1347-4065/acf0aa 　

    ISSN：0021-4922

    eISSN：1347-4065

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    Abstract A reversible capacitive Frisch grid detector was fabricated using a thallium bromide (TlBr) crystal with a symmetrical electrode design. The device operates by switching the polarity of the applied voltage, which is necessary for a stable TlBr detector operation. A 2 mm × 2 mm × 5 mm bar-shaped TlBr crystal was used to construct the detector, which exhibited an (full width at half maximum) energy resolution of 1.9% for 662 keV γ-rays measured using a depth correction method at RT. The TlBr detector also showed a stable operation for 8 h of with hourly bias switching.

  17. Characterization of coincidence time resolutions of TlBr x Cl1−x crystals as Cherenkov radiators

    Keitaro Hitomi, Cheonghun Kim, Mitsuhiro Nogami, Kenji Shimazoe, Hiroyuki Takahashi

    Japanese Journal of Applied Physics　62　(8)　081001-081001　2023年8月1日

    出版者・発行元： IOP Publishing

    DOI： 10.35848/1347-4065/ace5fa 　

    ISSN：0021-4922

    eISSN：1347-4065

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    Abstract The coincidence time resolutions of thallium bromide chloride (TlBrxCl1−x) crystals used as Cherenkov radiators were characterized. A pair of TlBrxCl1−x crystals with the same composition was used to coincidentally detect positron annihilation gamma rays from a 22Na source. The size of the crystals was approximately 3 mm × 3 mm × 3 mm. A polished surface of the crystals was coupled to a silicon photomultiplier. The time resolution improved with an increase in the Cl concentration in the crystals. TlBr0.3Cl0.7 crystals exhibited the best coincidence time resolutions of 378 ± 17 ps and 635 ± 31 ps with and without event selection based on the photoelectron level, respectively.

  18. Experimental comparison of relative stopping power evaluation between proton CT and x-ray CT for pre-clinical proton irradiation studies of small animals 査読有り

    Atsuki Terakawa, Hibiki Hosokawa, Mitsuhiro Nogami, Keitaro Hitomi, Keizo Ishii

    Physics in Medicine & Biology　2023年4月3日

    出版者・発行元： IOP Publishing

    DOI： 10.1088/1361-6560/acc9fa 　

    ISSN：0031-9155

    eISSN：1361-6560

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    Abstract Proton therapy experiments in small animals are useful not only for pre-clinical and translational studies, but also for the development of advanced technologies for high-precision proton therapy. Accuracy of small animal treatment plans is as important as in clinical treatment plans to ensure precise delivery of the proton dose. While treatment planning for proton therapy is currently based on the stopping power of protons relative to water (i.e., the relative stopping power [RSP]), estimated by converting Hounsfield units (HU) into RSP (HU-RSP conversion) in reconstructed X-ray computed tomography (XCT) images, the HU-RSP conversion causes uncertainties in RSP, which affect the accuracy of dose simulation in patients. Proton computed tomography (pCT) has attracted a great deal of attention due to its potential to reduce RSP uncertainties in clinical treatment planning, and is additionally expected to provide improved accuracy during small animal treatment planning. However, as the proton energies for irradiating small animals are much lower than those used clinically, the energy dependence of RSP may negatively affect pCT-based RSP evaluation.
We evaluated the RSPs of 10 water- and tissue-equivalent materials with known constituent elements based on pCT measurements conducted at 73.65 MeV, and compared them with XCT-based and calculated RSPs to investigate energy dependence and achieve more accurate RSPs for treatment planning in small animals. The results demonstrated that despite the low proton energy, with the pCT approach for RSP evaluation smaller root mean square deviation (1.9%) of RSP from the theoretical prediction is still achieved compared to conventional HU-RSP conversion with XCT (6.1%), which is expected to improve the accuracy of proton therapy treatment planning in pre-clinical studies of small animals.

  19. Neutron-induced thermoluminescence of Dy3+-doped Li2O–Al2O3–B2O3 glasses 査読有り

    Hiroto Yamaguchi, Masanori Koshimizu, Hajime Komiya, Hiroki Kawamoto, Yutaka Fujimoto, Genichiro Wakabayashi, Mitsuhiro Nogami, Keitaro Hitomi, Kenichi Watanabe, Keisuke Asai

    Journal of Materials Science: Materials in Electronics　33　(35)　26424-26433　2022年11月1日

    出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC

    DOI： 10.1007/s10854-022-09322-2 　

    ISSN：0957-4522

    eISSN：1573-482X

  20. Evaluation of the thermal neutron sensitivity, output linearity, and gamma-ray response of optical fiber-based neutron detectors using Li-glass scintillator 査読有り

    Akihisa Ishikawa, Kenichi Watanabe, Atsushi Yamazaki, Sachiko Yoshihashi, Shigefumi Imai, Akihiko Masuda, Tetsuro Matsumoto, Hiroki Tanaka, Yoshinori Sakurai, Mitsuhiro Nogami, Keitaro Hitomi, Akira Uritani, Hideki Harano

    Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment　1025　2022年2月11日

    DOI： 10.1016/j.nima.2021.166074 　

    ISSN：0168-9002

  21. Spatial Resolution of X-ray Imaging Using 80 µm Pitch TlBr Detector

    Kohei Toyoda, Katsuyuki Takagi, Hiroki Kase, Toshiyuki Takagi, Kento Tabata, Tsuyoshi Terao, Hisashi Morii, AKifumi Koike, Toru Aoki, Mitsuhiro Nogami, Keitaro Hitomi

    Research and Education: Traditions and Innovations　345-351　2022年

    出版者・発行元： Springer Singapore

    DOI： 10.1007/978-981-19-0379-3_36 　

    ISSN：2367-3370

    eISSN：2367-3389

  22. Demonstration of polarization behavior of TlBr x-ray imager with silver electrodes

    Katsuyuk Takagi, Kohei Toyoda, Hiroki Kase, Toshiyuki Takagi, Kento Tabata, Tsuyoshi Terao, Hisashi Morii, Akifumi Koike, Toru Aoki, Mitsuhiro Nogami, Keitaro Hitomi

    Hard X-Ray, Gamma-Ray, and Neutron Detector Physics XXIII　2021年9月1日

    出版者・発行元： SPIE

    DOI： 10.1117/12.2596374 　

  23. Neutron detection via thermoluminescence of Tb3+-doped Li2O–Al2O3–B2O3 glasses 査読有り

    Ichiro Kawamura, Hiroki Kawamoto, Yutaka Fujimoto, Masanori Koshimizu, Go Okada, Genichiro Wakabayashi, Mitsuhiro Nogami, Keitaro Hitomi, Kenichi Watanabe, Takayuki Yanagida, Keisuke Asai

    Japanese Journal of Applied Physics　60　(3)　036002-036002　2021年3月1日

    DOI： 10.35848/1347-4065/abdf7d 　

    ISSN：0021-4922

    eISSN：1347-4065

  24. 臭化タリウム検出器を用いたX線イメージャの動作実証

    都木 克之, 豊田 耕平, 加瀬 裕貴, 都木 利之, 田端 健人, 寺尾 剛, 森井 久史, 小池 昭史, 青木 徹, 野上 光博, 人見 啓太郎

    応用物理学会学術講演会講演予稿集　2021.1　436-436　2021年2月26日

    出版者・発行元： 公益社団法人 応用物理学会

    DOI： 10.11470/jsapmeeting.2021.1.0_436 　

    eISSN：2436-7613

  25. Bias Polarity Switching-Type TlBr X-ray Imager 査読有り

    Katsuyuki Takagi, Kohei Toyoda, Hiroki Kase, Toshiyuki Takagi, Kento Tabata, Tsuyoshi Terao, Hisashi Morii, AKifumi Koike, Toru Aoki, Mitsuhiro Nogami, Keitaro Hitomi

    IEEE Transactions on Nuclear Science　68　(9)　1-1　2021年

    出版者・発行元： Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)

    DOI： 10.1109/tns.2021.3078448 　

    ISSN：0018-9499

    eISSN：1558-1578

  26. Proton-induced X-ray emission analysis of white birch milk

    E. Ohkoshi, S. Horimatsu, T. Tada, K. Hitomi, M. Nogami, K. Ishii

    International Journal of PIXE　30　(03n04)　85-89　2020年12月

    出版者・発行元： World Scientific Pub Co Pte Ltd

    DOI： 10.1142/s0129083520500102 　

    ISSN：0129-0835

    eISSN：1793-6616

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    We subjected white birch milk to X-ray emission analysis. The mineral levels changed over time. White birch seasonality (sprouting in early spring and fruition in autumn) affected the mineral levels.

  27. Proton-induced X-ray emission analysis of the Chinese yam

    M. Nogami, K. Hitomi, K. Ishii

    International Journal of PIXE　30　(03n04)　77-83　2020年12月

    出版者・発行元： World Scientific Pub Co Pte Ltd

    DOI： 10.1142/s0129083520500096 　

    ISSN：0129-0835

    eISSN：1793-6616

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    The Chinese yam is a major component of the Japanese diet consumed in raw and cooked form. It is important to determine the nutrient contents of yam, which contains high potassium levels; a simple measurement method is required. We performed proton-induced X-ray emission (PIXE) analysis of fully grown and immature yams. Analysis of the yam trunk, skin, and hair roots revealed that the skin potassium concentration was 10-fold higher than that of the trunk; consumption of the skin is thus recommended. Longitudinal measurements of mineral concentrations in a growing yam revealed that the concentrations increased in the growth direction.

  28. Development of thallium bromide semiconductor detectors for particle-induced gamma-ray emission

    K. Hitomi, M. Nogami, A. Terakawa, K. Ishii

    International Journal of PIXE　30　(03n04)　63-68　2020年12月

    出版者・発行元： World Scientific Pub Co Pte Ltd

    DOI： 10.1142/s0129083520500072 　

    ISSN：0129-0835

    eISSN：1793-6616

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    A thallium bromide (TlBr) gamma-ray detector was developed for particle-induced gamma-ray emission (PIGE) applications. The PIGE spectrum of a lithium fluoride (LiF) crystal was obtained for the first time using the TlBr detector. This detector was fabricated using a zone-purified crystal with dimensions of approximately 2mm × 2mm × 5mm. An energy resolution of 2.3% full-width at half maximum for 511 keV gamma rays was obtained from the detector at room temperature. The LiF crystal target was irradiated with a 20 MeV proton beam at the Aomori Prefecture Quantum Science Center. Full-energy peaks of 478 keV and 197 keV were successfully detected from lithium and fluorine, respectively, using the TlBr detector in the PIGE experiment.

  29. Feasibility study of TlBr semiconductor detectors for PIXE applications 査読有り

    Mitsuhiro Nogami, Keitaro Hitomi, Toshiyuki Onodera, Kio Matsumoto, Kenichi Watanabe, Atsuki Terakawa, Keizo Ishii

    Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms　477　43-45　2020年8月

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.nimb.2019.10.003 　

    ISSN：0168-583X

  30. A trial application of particle-induced X-ray emission analysis to microplastic samples collected from the seashore

    R. Shimizu, H. Hinata, T. Mori, T. Asakawa, M. Satoh, M. Nogami, K. Hitomi, K. Ishii

    International Journal of PIXE　30　(01n02)　23-29　2020年6月

    出版者・発行元： World Scientific Pub Co Pte Ltd

    DOI： 10.1142/s0129083520500035 　

    ISSN：0129-0835

    eISSN：1793-6616

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    Here, we apply 20 MeV particle-induced X-ray emission (PIXE) to elemental analysis of microplastic samples with a diameter of approximately 2 mm, collected from the seashores of the northeastern area of Honshu in Japan. The samples were in a grain form with unwanted elements adhering to their surfaces. The PIXE measurements were conducted in a helium atmosphere. For normalization, the number of K X-rays of the residual gas argon was used instead of the directly measured beam irradiation, and the number of continuous X-rays in the PIXE spectrum was used instead of the mass of each sample. Thirteen elements were identified on the microplastics, among which were toxic chromium and lead. Thus, PIXE analysis is useful for analyzing microplastic samples.

  31. Transient Absorption Spectroscopy of TlBr Crystals Using Pulsed Electron Beams 査読有り

    Masanori Koshimizu, Yusa Muroya, Shinichi Yamashita, Mitsuhiro Nogami, Keitaro Hitomi, Yutaka Fujimoto, Keisuke Asai

    Sensors and Materials　32　(4)　1445-1445　2020年4月20日

    出版者・発行元： MYU K.K.

    DOI： 10.18494/sam.2020.2754 　

    ISSN：0914-4935

  32. Crystalline Characterization of TlBr Semiconductor Detectors Using Wavelength-resolved Neutron Imaging 査読有り

    Kenichi Watanabe, Kio Matsumoto, Akira Unitani, Keitaro Hitomi, Mitsuhiro Nogami, Winfried Kockelmann

    Sensors and Materials　32　(4)　1435-1435　2020年4月20日

    出版者・発行元： MYU K.K.

    DOI： 10.18494/sam.2020.2744 　

    ISSN：0914-4935

  33. Photoluminescence and scintillation of TlBr crystals at low temperatures 査読有り

    Masanori Koshimizu, Keitaro Hitomi, Mitsuhiro Nogami, Takayuki Yanagida, Yutaka Fujimoto, Keisuke Asai

    Japanese Journal of Applied Physics　59　(SC)　SCCB19-SCCB19　2020年2月1日

    出版者・発行元： IOP Publishing

    DOI： 10.7567/1347-4065/ab4895 　

    ISSN：0021-4922

    eISSN：1347-4065

  34. Development of a 20MeV proton particle-induced X-ray emission analysis method in a helium atmosphere

    Keizo Ishii, Atsuki Terakawa, Keitaro Hitomi, Mitsuhiro Nogami

    International Journal of PIXE　29　(03n04)　113-117　2019年1月

    出版者・発行元： World Scientific Pub Co Pte Lt

    DOI： 10.1142/s0129083519500219 　

    ISSN：0129-0835

    eISSN：1793-6616

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    We developed a 20[Formula: see text]MeV particle-induced X-ray emission (PIXE) analysis method using a medical cyclotron, which is conventionally used for positron emission tomography analysis performed in vacuo, during which the target sample is damaged. For non-destructive analysis and ease of switching between target samples, we developed a technique allowing 20[Formula: see text]MeV proton PIXE analysis to be performed at the atmospheric pressure. We filled the PIXE analysis chamber with helium and checked that the continuous background of the Compton tails of nuclear reaction [Formula: see text]-rays increased only minimally, and that the quasi-free electron bremsstrahlung (QFEB) did not increase at all, in the X-ray energy spectrum.

  35. First in-beam application of thallium bromide semiconductor detectors to particle-induced X-ray emission 査読有り

    M. Nogami, K. Hitomi, A. Terakawa, K. Ishii

    29　(01n02)　53-59　2019年1月

    出版者・発行元：

    DOI： 10.1142/s0129083519500153 　

    ISSN：0129-0835

    eISSN：1793-6616

  36. Fabrication of Small-volume Thallium Bromide Gamma-ray Detectors for High-intensity Radiation Fields 査読有り

    Mitsuhiro Nogami, Keitaro Hitomi, Nobumichi Nagano, Toshiyuki Onodera, Norihisa Kimura, Hiroki Sunaba, Makoto Kosaka, Shin Kubo, Seong-Yun Kim, Tatsuya Ito, Kenichi Watanabe, Keizo Ishii

    Proceedings of the Second International Symposium on Radiation Detectors and Their Uses (ISRD2018), JPS Conference Proceedings　24　011017　2019年1月

  37. Use of a medical positron emission tomography cyclotron to perform proton-induced X-ray emission analysis

    Keizo Ishii, Atsuki Terakawa, Hiroki Ushijima, Keitaro Hitomi, Nobumichi Nagano, Mitsuhiro Nogami

    International Journal of PIXE　28　(03n04)　93-100　2018年1月

    出版者・発行元： World Scientific Pub Co Pte Lt

    DOI： 10.1142/s0129083518500183 　

    ISSN：0129-0835

    eISSN：1793-6616

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    We explored whether medical positron emission tomography (PET) cyclotron proton beams could be used for proton-induced X-ray emission (PIXE) analysis. The beam current of the medical PET cyclotron is high, as required for radioisotope production, and is not commonly used for PIXE analysis. We successfully extracted stable proton beams of low intensity by using the ion source of a medical cyclotron to exploit proton impurities in deuteron gas. We performed 20-MeV PIXE analysis of a biological sample (used tea leaves). Elements lighter than Sr could be detected with high sensitivity ([Formula: see text]14 ppm) using a silicon drift detector. We thus showed that a medical cyclotron widely used for PET diagnosis could be employed for PIXE analysis of biological samples.

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MISC 6

  1. 過渡吸収で観測したTlBrの電荷再結合ダイナミクス

    越水正典, 野上光博, 人見啓太朗, 室屋裕佐, 藤本裕, 浅井圭介

    応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM)　69th　2022年

    ISSN： 2436-7613

  2. Tb3+添加Li2O-Al2O3-B2O3ガラスにおけるX線,重粒子線,および中性子照射後の熱蛍光

    河村一朗, 川本弘樹, 藤本裕, 越水正典, 野上光博, 人見啓太朗, 浅井圭介, 岡田豪, 若林源一郎, 渡辺賢一, 柳田健之

    日本セラミックス協会年会講演予稿集(Web)　2021　2021年

  3. 陽子線治療におけるポリマーゲル線量計を用いた3次元線量分布評価

    寺川貴樹, 若山雄大, 梶山愛, 牛島寛章, 服部祥尭, 田中香津生, 人見啓太朗, 野上光博

    応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM)　82nd　2021年

  4. PET用2次元位置検出型CdTe検出器の開発

    久保信, 人見啓太朗, 野上光博, 寺川貴樹, 石井慶造

    放射線(Web)　46　(1)　2020年

  5. TlBr結晶の低温発光特性における結晶成長部位と熱履歴の影響

    越水正典, 人見啓太朗, 野上光博, 藤本裕, 浅井圭介, 柳田健之, 青木徹

    生体医歯工学共同研究拠点成果報告書　2019　2020年

  6. マイクロパターンガス検出器を用いた粒子線プロファイルモニターの多段ガス電子増幅による高感度化

    鴫原健太, 寺川貴樹, 藤原充啓, 人見啓太朗, 細川響, 梶山愛, 藤瀬慶彦, 鳴海慶一郎, 長尾理那, 細川裕之, 野上光博, 牛島寛章, 若山雄太

    日本原子力学会東北支部研究交流会講演要旨集　41st　2017年

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講演・口頭発表等 125

  1. 複数のキューブ形状遮蔽体とシンチレータで構成される全方位ガンマ線イメージャーのシミュレーションによる特性評価

    北山 佳治, 野上 光博, 人見 啓太朗

    第72回応用物理学会春季学術講演大会　2025年3月

  2. TlBr半導体検出器の多変量解析による信号処理の高度化

    田中 清志朗, 渡辺 賢一, 長谷川 創大, 須貝 優介, 人見 啓太朗, 野上 光博

    第72回応用物理学会春季学術講演大会　2025年3月

  3. デジタル波形処理による臭化タリウム検出器のエネルギー分解能改善

    丸山 秀典, 野上 光博, 人見 啓太朗

    第72回応用物理学会春季学術講演大会　2025年3月

  4. TlBr半導体検出器のコンディショニングに関する検討

    渡辺 賢一, 長谷川 創大, 須貝 優介, 田中 清志朗, 野上 光博, 人見 啓太朗

    第72回応用物理学会春季学術講演大会　2025年3月

  5. Development of Thallium Bromide Detectors for Boron Neutron Capture Therapy

    2024 IEEE NSS MIC RTSD　2024年10月

  6. Direct Conversion Flat Panel Detector Utilizing TlBr Film for X-ray Imaging

    2024 IEEE NSS MIC RTSD　2024年10月

  7. Preliminary Investigation into Geometry Optimization for Omnidirectional Gamma-Ray Imager Using Detector Response Patterns

    2024 IEEE NSS MIC RTSD　2024年10月

  8. Development of pixelated TlBr detectors with self-trigger pixel ASICs for Compton-PET hybrid camera

    2024 IEEE NSS MIC RTSD　2024年10月

  9. Fabrication and characterization of Heteroepitaxial Diamond Radiation Detector with Ti/Pt/Au electrodes

    2024 IEEE NSS MIC RTSD　2024年10月

  10. Multivariate analysis for signal pulse shape of TlBr semiconductor detectors

    2024 IEEE NSS MIC RTSD　2024年10月

  11. Surface flattening of TlBr crystal by hot pressing to form small pixel electrodes

    2024 IEEE NSS MIC RTSD　2024年10月

  12. Comparison of crystal quality and two-dimensional carrier transport properties in TlBr crystals

    2024 IEEE NSS MIC RTSD　2024年10月

  13. Effect of trace-element of TlBr semiconductors and charge transport properties of TlBr detectors

    2024 IEEE NSS MIC RTSD　2024年10月

  14. 検出器応答パターンに基づくイメージング手法におけるイメージャーのジオメトリの最適化検討

    北山 佳治, 野上 光博, 人見 啓太朗

    第85回応用物理学会秋季学術講演大会　2024年9月

  15. TlBr半導体検出器の多変量解析による信号処理

    田中 清志朗, 渡辺 賢一, 長谷川 創大, 須貝 優介, 人見 啓太朗, 野上 光博

    第85回応用物理学会秋季学術講演大会　2024年9月

  16. TlBr半導体の二次元キャリア輸送特性評価可能範囲に関する検討

    須貝 優介, 渡辺 賢一, 長谷川 創大, 田中 清志郎, 野上 光博, 人見 啓太郎

    第85回応用物理学会秋季学術講演大会　2024年9月

  17. Tl 電極TlBr 放射線検出器の暗電流に影響する要因について

    野島 太郎, 野上 光博, 小野寺 敏幸, 人見 啓太朗

    第85回応用物理学会秋季学術講演大会　2024年9月

  18. TlBrウエハの結晶性評価

    小野寺 敏幸, 野上 光博, 人見 啓太朗, 豊川 秀訓

    第85回応用物理学会秋季学術講演大会　2024年9月

  19. TlBr半導体検出器の結晶性及びキャリア輸送特性評価

    渡辺 賢一, 長谷川 創大, 須貝 優介, 田中 清志朗, 野上 光博, 人見 啓太朗

    第85回応用物理学会秋季学術講演大会　2024年9月

  20. 連携計測による線源探査ロボットシステムコラッセの実証試験

    野上 光博, 北山 佳治, 人見 啓太朗, 阮 覇唯, 田村 雄介, 河田 竜太朗, 金子 慎一郎, 高田 英治, 鳥居 建男

    日本原子力学会 2024年秋の年会　2024年9月

  21. 電荷およびチェレンコフ光の解析に基づくTlBrガンマ線検出器の特性評価

    封 博宇, HAMDAN Moh, 人見 啓太朗, 上ノ町 水紀, 野上 光博, 豊川 秀訓, 島添 健次

    日本原子力学会 2024年秋の年会　2024年9月

  22. 多線源、多色エネルギーガンマイメージング

    北山 佳治, 野上 光博, 人見 啓太朗

    第71回応用物理学会春季学術講演大会　2024年3月

  23. TlBr半導体の結晶性および二次元キャリア輸送特性の比較

    須貝 優介, 長谷川 創大, 渡辺 賢一, 人見 啓太郎, 野上 光博

    第71回応用物理学会春季学術講演大会　2024年3月

  24. 多面体型指向性検出器の製作と評価

    野上 光博, 北山 佳治, 人見 啓太朗, 田村 雄介, 金子 慎一郎, 高田 英治, 鳥居 建男

    日本原子力学会 2024年春の年会　2024年3月

  25. C3Gによる線・面状分布ガンマ線源のイメージング

    北山 佳治, 野上 光博, 人見 啓太朗

    日本原子力学会 2024年春の年会　2024年3月

  26. Analysis of Recombination Kinetics of Electron-Hole Pairs in TlBr Crystals Using Pulsed Electron Beams of Different Intensities

    M. Koshimizu, Y. Muroya, M. Nogami, K. Hitomi

    2023 IEEE NSS MIC RTSD　2023年11月

  27. Experimental Evaluation of Novel a 4π Field of View Gamma-ray Imaging Method

    Y. Kitayama, M. Nogami, K. Hitomi

    2023 IEEE NSS MIC RTSD　2023年11月

  28. Crystal quality evaluation of a large TlBr crystal using neutron Bragg-dip imaging

    K. Watanabe, S. Hasegawa, Y. Sugai, M. Nogami, K. Hitomi, S. Maeda, H. Onabe

    2023 IEEE NSS MIC RTSD　2023年11月

  29. Study on conditioning effect of TlBr semiconductor detectors with gold electrodes.

    S. Hasegawa, K. Watanabe, K. Hitomi, M. Nogami, Y. Sugai

    2023 IEEE NSS MIC RTSD　2023年11月

  30. Characterization of Thallium Bromide Gamma-Ray Detectors for Boron Neutron Capture Therapy

    K. Hitomi, M. Nogami, K. Watanabe, T. Onodera, H. Tanaka, K. Ishii

    2023 IEEE NSS MIC RTSD　2023年11月

  31. ホウ素中性子補足療法のための強度変調中性子照射の基礎研究

    佐竹 大樹, 寺川 貴樹, 人見 啓太郎, 野上 光博, 鈴木 大夢, 帆足 莉子, チョウ リョウ, 桃北 啓佑

    第84回応用物理学会秋季学術講演大会　2023年9月21日

  32. 検出器応答パターンを利用した新しいガンマ線イメージング技術による多核種イメージングの基礎検討

    北山 佳治, 野上 光博, 人見 啓太朗

    第84回応用物理学会秋季学術講演大会　2023年9月19日

  33. TlBrピクセル検出器実装評価システム開発

    豊川 秀訓, 人見 啓太朗, 野上 光博, 小野寺 敏幸, 池田 博一, 久保 信, 末永 敦士, 尾鍋 秀明

    第84回応用物理学会秋季学術講演大会　2023年9月19日

  34. 臭化タリウム半導体検出器のコンディショニング効果の評価

    長谷川 創大, 渡辺 賢一, 須貝 優介, 人見 啓太朗, 野上 光博

    第84回応用物理学会秋季学術講演大会　2023年9月19日

  35. TlBr結晶の二次元キャリア輸送特性評価システムに関する検討

    須貝 優介, 長谷川 創大, 渡辺 賢一, 人見 啓太郎, 野上 光博

    第84回応用物理学会秋季学術講演大会　2023年9月19日

  36. プラズマ処理したTl電極TlBr放射線検出器の初期特性評価

    野島 太郎, 野上 光博, 小野寺 敏幸, 人見 啓太朗

    第84回応用物理学会秋季学術講演大会　2023年9月19日

  37. 臭化タリウム中の不純物元素分析

    野上 光博, 人見 啓太朗, 渡辺 賢一, 栗原 かのこ, 平田 岳史

    第84回応用物理学会秋季学術講演大会　2023年9月20日

  38. TlBr半導体検出器の移動度二次元分布計測システムの開発

    渡辺 賢一, 須貝 優介, 長谷川 創大, 野上 光博, 人見 啓太朗

    日本原子力学会 2023年秋の年会　2023年9月7日

  39. 多面体型指向性検出器の開発

    野上 光博, 北山 佳治, 人見 啓太朗, 高田 英治, 鳥居 建男, 石井 慶造

    日本原子力学会 2023年秋の年会　2023年9月7日

  40. 生体医歯工学用TlBr検出器の表面状態の改良に向けた基礎研究

    野上光博, 人見啓太朗, 青木徹

    令和4年度生体医歯工学共同研究拠点成果報告会　2023年3月

  41. ガンマ線三次元影を用いたイメージング手法の実験による実現可能性検討

    北山 佳治, 野上 光博, 人見 啓太朗

    第70回応用物理学会春季学術講演大会　2023年3月

  42. ヘテロエピタキシャルダイヤモンド放射線検出器のα線特性

    入江 優雅, 人見 啓太朗, 野上 光博, 金 聖祐, 小山 浩司, ニロイチャンドラ サハ, 嘉数 誠

    第70回応用物理学会春季学術講演大会　2023年3月

  43. 半導体ピクセル検出器：SiからCdTeそしてTlBrへ

    豊川 秀訓, 人見 啓太朗, 野上 光博, 久保 信, 末永 敦士

    第70回応用物理学会春季学術講演大会　2023年3月

  44. ヘテロエピタキシャルダイヤモンド両面ストリップ検出器の製作

    人見 啓太朗, 小山 浩司, 小野寺 敏幸, 野上 光博, 金 聖祐

    第70回応用物理学会春季学術講演大会　2023年3月

  45. TlBr半導体の結晶性の評価

    渡辺 賢一, 野上 光博, 人見 啓太朗

    日本原子力学会 2023年春の年会　2023年3月

  46. TlBrの研磨＆薄膜TlBr検出器

    野上光博

    第９回室温動作化合物半導体検出器研究会　2023年1月

  47. 20MeVPIXEによるヒトの手の爪の元素分析

    人見啓太朗, 野上光博, 田副博文, 寺川貴樹, 石井慶造

    第36回PIXEシンポジウム　2022年11月

  48. 青森県量子科学センターにおけるPIXE分析技術の最近の発展

    石井慶造, 寺川貴樹, 野上光博, 人見啓太朗

    第36回PIXEシンポジウム　2022年11月

  49. 飼料用稲藁に含まれるミネラル元素の20MeV-PIXE分析

    野上光博, 人見啓太朗, 寺川貴樹, 石井慶造

    第36回PIXEシンポジウム　2022年11月

  50. 椿の実に含まれるミネラル元素の20MeV-PIXE分析

    野上光博, 人見啓太朗, 寺川貴樹, 石井慶造, 大越絵美加

    第36回PIXEシンポジウム　2022年11月

  51. Fabrication of Radiation Detectors with Heteroepitaxial Diamonds

    K. Hitomi, Y. Irie, S.-W. Kim, K. Koyama, S. Hirano, M. Nogami, N. C. Saha, M. Kasu

    IEEE NSS MIC RTSD 2022　2022年10月

  52. Feasibility study on a gamma-ray imaging using three-dimensional shadows of gamma rays

    Y. Kitayama, M. Nogami, K. Hitomi

    IEEE NSS MIC RTSD 2022　2022年10月

  53. Transient Absorption Spectroscopy of TlBr Crystals Using Pulsed Electron Beams

    M. Koshimizu, Y. Muroya, S. Yamashita, M. Nogami, K. Hitomi, Y. Fujimoto, K. Asai

    IEEE NSS MIC RTSD 2022　2022年10月

  54. Photoluminescence and Scintillation of TlBr Crystals at Low Temperatures

    M. Koshimizu, K. Hitomi, M. Nogami, T. Yanagida, Y. Fujimoto, K. Asai

    IEEE NSS MIC RTSD 2022　2022年10月

  55. Crystal quality evaluation of TlBr semiconductor detectors using neutron Bragg-dip imaging and electron backscattering diffraction

    K. Watanabe, M. Nogami, K. Hitomi, S. Maeda

    IEEE NSS MIC RTSD 2022　2022年10月

  56. Fabrication of 2-cm Thick TlBr Detectors

    K. Hitomi, S. Maeda, M. Nogami, C. Ito, K. Watanabe

    IEEE NSS MIC RTSD 2022　2022年10月

  57. 小動物を用いた臨床前陽子線治療研究のための水相対阻止能導出精度に関する低エネルギー陽子線CTとX線CTの比較

    寺川 貴樹, 細川 響, 鴫原 健太, 梶山 愛, 藤瀬 慶彦, 長尾 理那, 鳴海 慶一郎, 細川 裕之, 野上 光博, 藤原 充啓, 和田 成一, 長野 宣道, 人見 啓太朗

    第83回応用物理学会秋季学術講演大会　2022年9月

  58. ヘテロエピタキシャルダイヤモンド放射線検出器の作製

    入江 優雅, 人見 啓太朗, 野上 光博, 中山 隼, 金 聖祐, 小山 浩司, サハ ニロイチャンドラ, 嘉数 誠

    第83回応用物理学会秋季学術講演大会　2022年9月

  59. TlBr検出器の連続動作特性評価

    人見 啓太朗, 野上 光博, 渡辺 賢一, 前田 茂貴, 小野寺 敏幸, 石井 慶造

    第83回応用物理学会秋季学術講演大会　2022年9月

  60. ピコ秒からマイクロ秒に至るTlBrの電荷再結合ダイナミクス

    越水 正典, 野上 光博, 人見 啓太朗, 室屋 裕佐

    第83回応用物理学会秋季学術講演大会　2022年9月

  61. ピクセル型臭化タリウム半導体検出器の有感体積評価

    長谷川 創大, 渡辺 賢一, 人見 啓太朗, 野上 光博

    第83回応用物理学会秋季学術講演大会　2022年9月

  62. TlBrの結晶育成方向の結晶方位分布の観察

    渡辺 賢一, 人見 啓太朗, 野上 光博, 前田 茂貴, 尾鍋 秀明

    第83回応用物理学会秋季学術講演大会　2022年9月

  63. ガンマ線三次元影を用いた全方向イメージング技術の検討

    北山 佳治, 野上 光博, 人見 啓太朗

    第83回応用物理学会秋季学術講演大会　2022年9月

  64. 斜方立方八面体型指向性検出器の基礎検討

    野上 光博, 北山 佳治, 人見 啓太朗, 高田 英治, 鳥居 建男, 石井 慶造

    日本原子力学会 2022年秋の年会　2022年9月

  65. X-ray FPDへの応用に向けた薄膜TlBr検出器の基礎評価(2)

    野上 光博, 人見 啓太朗, 金 正勲, 島添 健次, 石井 慶造

    日本原子力学会 2022年春の年会　2022年3月

  66. TlBr検出器を用いた加速器中性子による478 keV即発ガンマ線の検出

    人見 啓太朗, 野上 光博, 渡辺 賢一, 小野寺 敏幸, 田中 浩基, 石井 慶造

    第69回応用物理学会春季学術講演大会　2022年3月

  67. TlBrガンマ線検出器の位置分解能向上のための検討

    野上 光博, 人見 啓太朗, 小野寺 敏幸, 椿山 邦見, 渡辺 賢一, 山端 峻, 石井 慶造

    第69回応用物理学会春季学術講演大会　2022年3月

  68. TlBr結晶の中性子回折イメージとEBSD像の比較

    渡辺 賢一, 人見 啓太朗, 野上 光博, 前田 茂貴, 伊藤 主税, 丹野 敬嗣, 尾鍋 秀明

    第69回応用物理学会春季学術講演大会　2022年3月

  69. 過渡吸収で観測したTlBrの電荷再結合ダイナミクス

    越水 正典, 野上 光博, 人見 啓太朗, 室屋 裕佐, 藤本 裕, 浅井 圭介

    第69回応用物理学会春季学術講演大会　2022年3月

  70. Spatial Resolution of X-ray Imaging using TlBr Detector with Silver Electrodes

    K. Toyoda, K. Takagi, H. Kase, T. Takagi, K. Tabata, T. Terao, H. Morii, A. Koike, T. Aoki, M. Nogami, K. Hitomi

    2021 VIRTUAL IEEE NUCLEAR SCIENCE SYMPOSIUM AND MEDICAL IMAGING CONFERENCE 28th International Symposium on Room-Temperature Semiconductor Detectors　2021年10月

  71. Timing resolution of TlBr and TlBr-TlCl PET detectors based on Cerenkov radiation measurement

    F. Nishikido, K. Hitomi, M. Nogami, H. G. Kang, T. Yamaya

    2021 VIRTUAL IEEE NUCLEAR SCIENCE SYMPOSIUM AND MEDICAL IMAGING CONFERENCE 28th International Symposium on Room-Temperature Semiconductor Detectors　2021年10月

  72. Characterization of long-term stability of thallium bromide gamma-ray detectors

    K. Hitomi, M. Nogami, T. Onodera, K. Watanabe, K. Ishii

    2021 VIRTUAL IEEE NUCLEAR SCIENCE SYMPOSIUM AND MEDICAL IMAGING CONFERENCE 28th International Symposium on Room-Temperature Semiconductor Detectors　2021年10月

  73. Optimization of TlBrCl Crystal for Cherenkov Photon Time Resolution

    C. Kim, K. Shimazoe, H. Takahashi, K. Hitomi, M. Nogami

    2021 VIRTUAL IEEE NUCLEAR SCIENCE SYMPOSIUM AND MEDICAL IMAGING CONFERENCE 28th International Symposium on Room-Temperature Semiconductor Detectors　2021年10月

  74. 陽子線治療におけるポリマーゲル線量計を用いた3次元線量分布評価

    寺川 貴樹, 若山 雄太, 梶山 愛, 牛島 寛章, 服部 祥尭, 田中 香津生, 人見 啓太朗, 野上 光博

    第82回応用物理学会秋季学術講演大会　2021年9月

  75. X線，粒子線，および熱中性子照射によるSr2B2O5:Eu焼結体の熱蛍光特性

    小宮 基, 川本 弘樹, 藤本 裕, 越水 正典, 岡田 豪, 古場 裕介, 若林 源一郎, 野上 光博, 人見 啓太朗, 渡辺 賢一, 柳田 健之, 浅井 圭介

    第82回応用物理学会秋季学術講演大会　2021年9月

  76. 中性子線照射によるDy3+添加Li2O–Al2O3–B2O3ガラスの熱蛍光

    山口 寛人, 小宮 基, 川本 弘樹, 藤本 裕, 越水 正典, 若林 源一郎, 野上 光博, 人見 啓太朗, 渡辺 賢一, 浅井 圭介

    第82回応用物理学会秋季学術講演大会　2021年9月

  77. 対称型capacitive Frisch grid TlBr検出器の開発と評価 招待有り

    野上 光博, 人見 啓太朗, 小野寺 敏幸, 椿山 邦見, 渡辺 賢一, 木村 乃久, 石井 慶造

    第82回応用物理学会秋季学術講演大会　2021年9月

  78. TlBrClチェレンコフ結晶を用いた光学特性向上のための基礎研究

    金 正勲, 島添 健次, 高橋 浩之, 人見 啓太郎, 野上 光博

    第82回応用物理学会秋季学術講演大会　2021年9月

  79. X-ray FPDへの応用に向けた薄膜TlBr検出器の基礎評価

    野上 光博, 人見 啓太朗, 金 正勲, 島添 健次, 石井 慶造

    日本原子力学会 2021年秋の年会　2021年9月

  80. 原子力プラント内で利用可能なポータブル高分解能ガンマ線スペクトロメータ―の開発 (3)中性子ブラッグディップイメージングによる結晶性評価

    渡辺 賢一, 椿山 邦見, 人見 啓太朗, 野上 光博, 伊藤 主税, 前田 茂貴

    日本原子力学会 2021年春の年会　2021年3月

  81. 原子力プラント内で利用可能なポータブル高分解能ガンマ線スペクトロメータ―の開発 (2)室温でのTlBr検出器の長期安定性評価

    野上 光博, 人見 啓太朗, 伊藤 主税, 椿山 邦見, 渡辺 賢一, 前田 茂貴

    日本原子力学会 2021年春の年会　2021年3月

  82. 原子力プラント内で利用可能なポータブル高分解能ガンマ線スペクトロメータ―の開発 (1)研究計画

    前田 茂貴, 野上 光博, 伊藤 主税, 人見 啓太郎, 渡辺 賢一

    日本原子力学会 2021年春の年会　2021年3月

  83. 臭化タリウム検出器を用いたX線イメージャの動作実証

    都木 克之, 豊田 耕平, 加瀬 裕貴, 都木 利之, 田端 健人, 寺尾 剛, 森井 久史, 小池 昭史, 青木 徹, 野上 光博, 人見 啓太郎

    第68回応用物理学会春季学術講演大会　2021年3月

  84. 中性子線照射によるTb3+添加Li2O–Al2O3–B2O3ガラスの熱蛍光

    河村 一朗, 川本 弘樹, 藤本 裕, 越水 正典, 岡田 豪, 若林 源一郎, 野上 光博, 人見 啓太朗, 渡辺 賢一, 柳田 健之, 浅井 圭介

    第68回応用物理学会春季学術講演大会　2021年3月

  85. 臭化タリウム検出器を用いたBNCT基礎研究のための小動物用PG-SPECT装置の開発

    中村 泰基, 人見 啓太朗, 野上 光博, 渡辺 賢一, 高田 卓志, 櫻井 良憲, 田中 浩基

    第68回応用物理学会春季学術講演大会　2021年3月

  86. チェレンコフPETへの応用を目指した臭塩化タリウム結晶の育成

    人見 啓太朗, 野上 光博, 小野寺 敏幸, 錦戸 文彦, 山谷 泰賀, 金子 純一

    第68回応用物理学会春季学術講演大会　2021年3月

  87. 対称型capacitive Frisch grid TlBr検出器の製作と評価

    野上 光博, 人見 啓太朗, 小野寺 敏幸, 渡辺 賢一, 椿山 邦見, 木村 乃久, 石井 慶造

    第68回応用物理学会春季学術講演大会　2021年3月

  88. Development of thallium halide gamma-ray detectors

    K. Hitomi, M. Nogami, T. Onodera, K. Watanabe, H. Tanaka, S. Kubo, N. Kimura, K. Ishii

    2020 IEEE NSS/MIC and RTSD　2020年11月

  89. Development of capacitive Frisch grid TlBr detectors with reversible electrode design

    M. Nogami, K. Hitomi, T. Onodera, K. Watanabe, K. Matsumoto, S. Kubo, N. Kimura, K. Ishii

    2020 IEEE NSS/MIC and RTSD　2020年11月

  90. 波⾧分解中性子イメージングに基づくTlBrの結晶性の評価

    渡辺 賢一, 松本 伎朗, 瓜谷 章, 野上 光博, 人見, 啓太朗, 土川 雄介, 甲斐 哲也, 篠原 武尚

    第81回応用物理学会秋季学術講演大会　2020年9月

  91. 臭塩化タリウム半導体検出器のエネルギー分解能改善

    人見 啓太朗, 野上 光博, 小野寺 敏幸, 錦戸 文彦, 山谷 泰賀, 金子 純一

    第81回応用物理学会秋季学術講演大会　2020年9月

  92. 対称型capacitive Frisch grid TlBr検出器の評価

    野上 光博, 人見 啓太朗, 小野寺 敏幸, 渡辺 賢一, 松本 伎朗, 久保 信, 石井 慶造

    第81回応用物理学会秋季学術講演大会　2020年9月

  93. TlBr指向性放射線検出器を用いた VPCの製作と評価

    野上光博, 人見啓太朗, 鳥居建男, 佐藤優樹, 谷村嘉彦, 川端邦明, 古田禄大, 宇佐美博士, 渡辺賢一, 小野寺敏幸, 石井慶造, 島添健次, 高橋浩之

    日本原子力学会 2020年秋の年会　2020年9月

  94. Improvement of energy resolutions in capacitive Frisch grid TlBr detectors with a pulse waveform analysis

    M. Nogami, K. Hitomi, K. Watanabe, T. Onodera, N. Kimura, S. Kubo, K. Ishii

    SPIE Optics + Photonics Digital Forum　2020年8月

  95. TlBr半導体を用いた指向性ガンマ線検出器の高線量場においての評価

    野上 光博, 人見 啓太朗, 鳥居 建男, 佐藤 優樹, 谷村 嘉彦, 川端 邦明, 渡辺 賢一, 小野寺 敏幸, 石井 慶造, 高橋 浩之

    日本原子力学会 2020年春の年会　2020年3月

  96. 波⾧分解中性子イメージングに基づくTlBr検出器製作過程の検討

    渡辺 賢一, 松本 伎朗, 瓜谷 章, 野上 光博, 人見 啓太朗

    第67回応用物理学会春季学術講演大会　2020年3月

  97. TlBr結晶の パルス電子ビームを用いた過渡吸収分光

    越水 正典, 室屋 裕佐, 山下 真一, 野上 光博, 人見 啓太朗, 藤本 裕, 浅井 圭介

    第67回応用物理学会春季学術講演大会　2020年3月

  98. 対称型capacitive Frisch grid TlBr検出器の開発

    野上 光博, 人見 啓太朗, 小野寺 敏幸, 渡辺 賢一, 松本 伎朗, 久保 信, 石井 慶造, Byoung-Jik Ki

    第67回応用物理学会春季学術講演大会　2020年3月

  99. 臭化タリウム半導体検出器の PIXE への応用に向けた基礎研究

    野上光博, 人見啓太朗, 寺川貴樹, 石井慶造

    第35回 PIXEシンポジウム　2019年11月

  100. Basic Study on New Configurations for Thallium Bromide Detectors 国際会議

    K. Matsumoto, K. Watanabe, K. Hitomi, N. Nagano, M. Nogami, S. Yoshihashi, A. Yamazaki, A. Uritani

    2020 IEEE NSS/MIC and RTSD　2019年10月

  101. Crystalline evaluation of TlBr semiconductor detectors using energy-resolved neutron imaging 国際会議

    K. Watanabe, K. Matsumoto, A. Uritani, Y. Kiyanagi, K. Hitomi, M. Nogami, H. Sato, W. Kockelmann

    2020 IEEE NSS/MIC and RTSD　2019年10月

  102. Characterization of 1-cm thick Thallium Bromide Gamma-Ray Detectors 国際会議 招待有り

    K. Hitomi, M. Nogami, T. Onodera, K. Watanabe, K. Matsumoto, J. Lee, K. Ishii

    2020 IEEE NSS/MIC and RTSD　2019年10月

  103. Development of Thallium Bromide Gamma-Ray Detectors for Intense Radiation Fields 国際会議

    M. Nogami, K. Hitomi, T. Torii, Y. Sato, Y. Tanimura, K. Kawabata, Y. Furuta, H. Usami, T. Onodera, N. Kimura, S. Kubo, K. Watanabe, S, Y. Kim, T. Ito, K. Ishii, K. Shimazoe, H. Takahashi

    2020 IEEE NSS/MIC and RTSD　2019年10月

  104. 臭化タリウム半導体検出器の大型化に向けたコプレナーグリッド型電極の検討

    松本 伎朗, 渡辺 賢一, 人見 啓太朗, 野上 光博, 吉橋 幸子, 山﨑 淳, 瓜谷 章

    第80回応用物理学会秋季学術講演大会　2019年9月

  105. 波長分解中性子イメージングによるTlBrの結晶性評価

    渡辺 賢一, 松本 伎朗, 人見 啓太朗, 野上 光博, 山﨑 淳, 吉橋 幸子, 瓜谷 章

    第80回応用物理学会秋季学術講演大会　2019年9月

  106. TlBr結晶の低温発光特性における結晶成長部位と熱履歴の影響

    越水 正典, 人見 啓太朗, 野上 光博, 柳田 健之, 藤本 裕, 浅井 圭介

    第80回応用物理学会秋季学術講演大会　2019年9月

  107. TlBr半導体を用いた指向性ガンマ線検出器の開発と評価

    野上光博, 人見啓太朗, 鳥居建男, 佐藤優樹, 谷村嘉彦, 川端邦明, 古田禄大, 宇佐美博士, 渡辺賢一, 小野寺敏幸, 木村乃久, 久保信, 金聖潤, 伊藤辰也, 石井慶造, 島添健次, 高橋浩之

    日本原子力学会 2019年秋の年会　2019年9月

  108. Development of directional gamma-ray detectors for Fukushima decommissioning 国際会議

    Mitsuhiro Nogami, Keitaro Hitomi, Tatsuo Torii, Yuki Sato, Yoshihiko Tanimura, Kuniaki Kawabata, Yoshihiro Furuta, Hiroshi Usami, Kenichi Watanabe, Toshiyuki Onodera, Keizo Ishii, Kenji Shimazoe, Hiroyuki Takahashi

    第4回福島第一廃炉国際フォーラム（1FDIV）　2019年8月

  109. Characterization of thallium bromide gamma-ray detectors fabricated from crystals grown by the vertical Bridgman method 国際会議

    M. Nogami, K. Hitomi, T. Torii, Y. Sato, Y. Tanimura, K. Kawabata, Y. Furuta, H. Usami, K. Watanabe, T. Onodera, N. Kimura, S. Kubo, S.-Y. Kim, T. Ito, K. Ishi, H. Takahashi

    SPIE Optics + Photonics 2019　2019年8月

  110. Development of thallium bromide gamma-ray spectrometers for Fukushima decommissioning 国際会議

    Mitsuhiro Nogami, Keitaro Hitomi, Tatsuo Torii, Yuki Sato, Yoshihiko Tanimura, Kuniaki Kawabata, Yoshihiro Furuta, Hiroshi Usami, Kenichi Watanabe, Toshiyuki Onodera, Norihisa Kimura, Shin Kubo, Seong-Yun Kim, Tatsuya Ito, Keizo Ishi, Hiroyuki Takahashi

    International Workshop on Fukushima Decommissioning Research（FDR2019）　2019年5月

  111. Feasibility study of TlBr semiconductor detectors for PIXE applications 国際会議

    Mitsuhiro Nogami, Keitaro Hitomi, Atsuki Terakawa, Kio Matsumoto, Kenichi Watanabe, Keizo Ishi

    16th International Conference on Particle Induced X-ray Emission (PIXE2019)　2019年3月

  112. 1 cm厚ピクセル型TlBr放射線検出器の製作と評価

    野上光博, 人見啓太朗, 小野寺敏幸, 渡辺賢一, 松本伎朗, 伊藤辰也, 金聖潤, 石井慶造

    第66回応用物理学会春季学術講演会　2019年3月

  113. TlBr半導体を用いた指向性ガンマ線検出器の製作

    野上光博, 人見啓太朗, 鳥居建男, 佐藤優樹, 谷村嘉彦, 川端邦明, 古田禄大, 渡辺賢一, 小野寺敏幸, 木村乃久, 久保信, 金聖潤, 伊藤辰也, 石井慶造, 高橋浩之

    日本原子力学会 2019年春の年会　2019年3月

  114. Fabrication of Small-Volume TlBr Detectors for Constructing Directional Gamma-Ray Detectors 国際会議

    Mitsuhiro Nogami, Keitaro Hitomi, Tatsuo Torii, Yuki Sato, Yoshihiko Tanimura, Kuniaki Kawabata, Kenichi Watanabe, Toshiyuki Onodera, Nobumichi Nagano, Seong-Yun Kim, Tatsuya Ito, Keizo Ishi, Hiroyuki Takahashi

    2018 IEEE NSS/MIC and RTSD　2018年11月

  115. Evaluation of small-volume thallium bromide detectors for virtual pinhole cameras

    Mitsuhiro Nogami, Keitaro Hitomi, Tatsuo Torii, Yuki Sato, Yoshihiko Tanimura, Kuniaki Kawabata, Kenichi Watanabe, Toshiyuki Onodera, Nobumichi Nagano, Seong-Yun Kim, Tatsuya Ito, Keizo Ishii, Hiroyuki Takahashi

    廃炉遠隔技術のための耐放射線化、運用技術及び計測技術の高度化の展望に関するカンファレンス　2018年11月

  116. 大型TlBr放射線検出器の製作と評価

    野上光博, 人見啓太朗, 長野宣道, 小野寺敏幸, 渡辺賢一, 松本伎朗, 伊藤辰也, 金聖潤, 石井慶造

    第79回応用物理学会秋季学術講演会　2018年9月

  117. 高線量場におけるTlBr検出器の基礎的特性評価

    野上光博, 人見啓太朗, 鳥居建男, 佐藤優樹, 谷村嘉彦, 川端邦明, 渡辺賢一, 小野寺敏幸, 長野宣道, 木村乃久, 金聖潤, 伊藤辰也, 石井慶造, 高橋浩之

    日本原子力学会 2018年秋の年会　2018年9月

  118. Gamma-ray measurements in high-dose radiation fields using TlBr semiconductor detectors

    Mitsuhiro Nogami, Keitaro Hitomi, Tatsuo Torii, Yuki Sato, Yoshihiko Tanimura, Kuniaki Kawabata, Kenichi Watanabe, Toshiyuki Onodera, Nobumichi Nagano, Seong-Yun Kim, Tatsuya Ito, Keizo Ishii, Hiroyuki Takahashi

    第3回福島第一廃炉国際フォーラム　2018年8月

  119. Characterization of Thin TlBr Detectors for Intense Radiation Fields 国際会議

    Mitsuhiro Nogami, Keitaro Hitomi, Tatsuo Torii, Yuki Sato, Yoshihiko Tanimura, Kuniaki Kawabata, Kenichi Watanabe, Toshiyuki Onodera, Nobumichi Nagano, Seong-Yun Kim, Tatsuya Ito, Keizo Ishii, Hiroyuki Takahashi

    2018 Symposium on Radiation Measurements and Applications (SORMA XVII)　2018年6月

  120. Feasibility study of thallium bromide detectors for PET applications

    M. Nogami, N. Nagano, K. Hitomi, S. Kawamura, T. Onodera, T. Ito, S.-Y. Kim, K. Ishii

    第74回日本放射線技術学会総会学術大会　2018年4月

  121. TlBr放射線検出器の高線量場適用への検討

    野上光博, 人見啓太朗, 長野宣道, 石井慶造

    次世代イニシアティブ廃炉技術カンファレンス（NDEC3）　2018年3月

  122. 高放射線場への適用を目指した極小TlBr放射線検出器の開発

    野上光博, 人見啓太朗, 長野宣道, 石井慶造

    日本原子力学会 2018年春の年会　2018年3月

  123. Small-volume thallium bromide gamma-ray detectors for high-intensity radiation fields 国際会議

    Mitsuhiro Nogami, Keitaro Hitomi, Nobumichi Nagano, Toshiyuki Onodera, Norihisa Kimura, Hiroki Sunaba, Makoto Kousaka, Shin Kubo, Seong-Yun Kim, Tatsuya Ito, Kenichi Watanabe, Keizo Ishii

    International Symposium on Radiation Detectors and Their Uses (ISRD2018)　2018年1月

  124. Evaluation of TlBr Detectors for Prompt Gamma-Ray Detection for Proton Therapy 国際会議

    Mitsuhiro Nogami, Keitaro Hitomi, Nobumichi Nagano, Toshiyuki Onodera, Hibiki Hosokawa, Tomoya Higuma, Seong-Yun Kim, Tatsuya Ito, Atsuki Terakawa

    2017 IEEE NSS/MIC and RTSD　2017年10月

  125. 臭化タリウム検出器を用いた陽子線によるガンマ線の計測

    野上光博, 人見啓太朗, 長野宣道, 小野寺敏幸, 細川響, 日隈友也, 金聖潤, 伊藤辰也, 寺川貴樹

    日本原子力学会 2017年秋の年会　2017年9月

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共同研究・競争的資金等の研究課題 9

  1. TlBr半導体による高感度・高精細フォトンイメージングの実現

    小野寺 敏幸, 野上 光博, 豊川 秀訓, 人見 啓太朗

    2024年4月1日 ～ 2029年3月31日

  2. 陽子線治療効果を増強する新規DDS技術の開発

    寺川 貴樹, 野上 光博, 人見 啓太朗

    2024年4月1日 ～ 2027年3月31日

  3. 放射線の三次元影と人工知能が拓く放射線イメージングの新機軸

    北山 佳治, 野上 光博, 人見 啓太朗

    2023年4月1日 ～ 2026年3月31日

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    本研究は、空間に三次元的に配置したガンマ線検出器の応答パターンから、ガンマ線源の位置を逆推定する手法を確立し、その手法を利用したガンマ線イメージャーの開発を行うことを目的としている。今年度は、本手法の角度分解能や方向推定精度といったイメージャーの性能に強く影響を与えるパラメータの探索と、その最適化手法についての検討を実施した。 研究の結果、各検出器の応答強度のコントラストが低く、また似たような応答パターンが複数の位置で出現するような方向からガンマ線が入射すると角度分解能が悪化することが分かった。応答パターンのコントラストや一意性の高さは、遮蔽体と検出器の配置によって決定されることから、我々はイメージャージオメトリを設計するうえでの重要な指標を得た。ガンマ線の入射方向によって検出器の応答パターンが大きく変わるようなジオメトリを複数パターン考案し、ガンマ線イメージングシミュレーションを実施したところ、大幅な性能向上が確認された。 次年度以降は、いくつかのパラメータについてさらなる詳細な検討を重ね、機械学習的にイメージャージオメトリを最適化する手法について検討する。

  4. 波長分解中性子イメージングが拓くTlBr放射線検出器内キャリア輸送機構の新機軸

    渡辺 賢一, 野上 光博, 人見 啓太朗, 吉野 正人

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Kyushu University

    2022年4月1日 ～ 2025年3月31日

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    当該年度の研究実績の概要は以下の通りである。 １）中性子ＢＤイメージング法、ＥＢＳＤおよび偏光イメージングによる歪み評価：前年度の検討により、結晶は育成方向に沿って成長していき、育成方向に垂直、かつ数mm程度の厚みに結晶を切り出した場合は、切り出し面表面の結晶方位はサンプル厚さ内の結晶方位を概ね反映しているという知見を得ているため、本年度はＥＢＳＤによる結晶方位分布計測実施した。φ１８×３ｍｍのＴｌＢｒウェハーについて、ＥＢＳＤ測定を行い、キャリア輸送特性との比較を行った。 ２）歪み制御された部位の選択および検出器の製作：育成した結晶を、ＥＢＳＤにて方位分布を計測した上で、キャリア輸送特性評価のために、電極形成、ワイヤ接続により検出器とした。 ３）キャリア輸送特性の評価：前年度に整備したレーザー誘起キャリア飛行時間(ＴＯＦ)測定システムを用いてサンプル内の電子の移動度二次元分布を評価した。１）で実施したＥＢＳＤによる測定結果と比較した結果、結晶粒界と移動度の分布に相関がみられる部分も確認された。結晶方位、結晶性と移動度の関連性を調べるための基礎データを取得可能な環境が整備された。また、μτ積については、条件を吟味しないと評価が困難であることが見いだされた。次年度以降、測定条件等を見直し、μτ積についても評価することを試みる予定である。 ４）第一原理計算によるバンド構造評価：試験的にＴｌＢｒに関する第一原理計算を行った。

  5. TlBr半導体の純化過程における不純物挙動と電荷輸送特性の評価

    野上 光博, 平田 岳史, 渡辺 賢一, 人見 啓太朗

    2022年4月1日 ～ 2025年3月31日

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    当該年度の研究実績の概要は以下の通りである。 1)TlBr原料の純化を帯域精製法を用いて行った。純化したTlBr結晶を用いて帯溶融法により結晶育成を行った。育成したTlBr結晶を前方部・中間部・後方部に切りわけ、それぞれの結晶用いて各部位で４個ずつTlBr検出器の製作を行った。また、TlBr結晶およびTlBr検出器をそれぞれ不純物分析、電荷輸送特性評価試験に提供した。 2)項目1)で準備した前方部・中間部・後方部のTlBr結晶(TlBr検出器製作に用いた近傍の結晶)に対して、LA-ICP-MSによる不純物元素分析を行った。レーザーの照射条件は昨年度と同様に照射視野200 um × 200 um、レーザー出力10 mWで分析を行った。元素スクリーニング分析の結果、分析対象元素を約20元素まで絞り込みTlBr結晶中の含有量の分析を行った。また、試料の深さ方向の分析を行い、表面汚染の影響評価を行った。分析の結果帯域精製により、後方部に著しく集積する元素、反対に全ての部位に万遍なく分布する元素があることが分かった。 3)項目1)で育成したTlBr結晶の前方部・中間部・後方部のそれぞれの部位から製作したTlBr検出器の特性評価および電荷輸送特性の評価を行った。特性評価では、137Cs密封線源を用いてエネルギー分解能の評価を行った。また、電荷輸送特性の評価では、241Am密封線源を用いて電子の移動度μとキャリア寿命τの積であるμτ積の評価を行った。その結果、前方部の結晶から製作したTlBr検出器が最も優れた特性をもつことが分かった。 4)TlBr結晶中に含まれる不純物濃度とTlBr検出器の電荷輸送特性の相関関係に関する検討を行うために、LA-ICP-MSによる不純物分析結果の整理、TlBr検出器の諸特性の整理、および文献調査を行った。

  6. 超高ピーク対バックグラウンド比を有するBNCT用治療線量モニターの開発

    人見 啓太朗, 野上 光博, 渡辺 賢一, 小野寺 敏幸, 田中 浩基, 石井 慶造

    2020年4月1日 ～ 2024年3月31日

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    本研究はガンマ線ピーク効率が非常に高い臭化タリウム(TlBr)化合物半導体を用いて、高エネルギー分解能を有するガンマ線検出器を開発し、高ピーク対バックグラウンド比でホウ素が中性子と反応する際に放出される478 keVの即発ガンマ線を検出することが可能なBNCT用治療線量モニターを実現することを目的としている。 今年度はRFスパッタ法を用いた電極形成および加速器中性子源を用いた即発ガンマ線の検出に関する研究を中心に行った。 TlBr検出器の電極はこれまで真空蒸着法を用いて形成されてきた。本研究では良好な電極が形成できると期待されるRFスパッタ法を用いて検出器の電極形成を試みた。育成したTlBr結晶を切り出し表面加工を施して検出器製作に用いる基板とした。TlBr検出器の電極材料としてはTlが良好であるが、Tlスパッタリングターゲットは入手困難である。このため、スパッタリングターゲット製作方法の検討を行った。検討の結果、Tlを真空蒸着したターゲットを製作した。製作したTlターゲットを用いることによりTlBr結晶上にRFスパッタ法によりTl電極を形成する事に成功した。 また、本研究ではTlBr検出器を用いて加速器中性子源からの中性子照射による478 keV即発ガンマ線の測定を行った。青森県量子科学センターのNRTラインにおいて即発ガンマ線計測実験を行った。ホウ素入りポリエチレンをターゲットとして中性子照射を行った。この時、ホウ素が中性子と反応する際に放出される即発ガンマ線の検出をTlBr検出器を用いて行った。高エネルギーガンマ線によるバックグラウンドや511 keVのガンマ線が混在する測定環境においてTlBr検出器を用いて478 keVの即発ガンマ線を明確に検出することに成功した。

  7. 原子力プラント内で利用可能なポータブル高分解能ガンマ線スペクトロメータ―の実現

    前田 茂貴, 伊藤 主税, 渡辺 賢一, 人見 啓太朗, 野上 光博

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Japan Atomic Energy Agency

    2020年4月1日 ～ 2023年3月31日

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    原子力プラントでのアプリケーションとして高速実験炉「常陽」の燃料破損検出設備を対象に、適用性試験のために整備した体系を用いて、予備試験として試作検出器のエネルギー分解能について温度特性を評価した。温度上昇に伴ってエネルギー分解能が悪化する相関関係が得られ、燃料破損検出設備への適用には20℃程度の冷却の必要性を確認した。一方、冷却によるエネルギー分解能の改善については、計測制御系の電気的雑音が課題として明らかになった。また、検出器深さ方向の情報を含んだ測定データを処理するソフトウェア的な手法によるエネルギー分解能のデータも取得した。 検出器素子については、製造条件と結晶素子性能の相関データを得るために帯溶融条件を変えた結晶を育成し、走査電子顕微鏡（SEM）による後方散乱電子回折(EBSD)による結晶方位解析による結晶性評価と検出器化した際の素子性能の指標として電子の移動度・寿命積（μτ値）に着目して相関関係を取得し、製造条件への要求を明らかにした。さらに、同一ウェハー内での結晶性とμτ値の分布データを取得し、結晶性と結晶素子性能の相関に関する基礎データを取得した。 高検出効率化のための検出器素子の大型化については、今年度は10mm角の従来（5mm角）と比較して大型な結晶を昨年度、今年度の知見をもとに試作し、検出器としての動作データとしてエネルギー分解能とμτ値を測定し、検出器として動作することを確認した。 電極設計は、高エネルギー分解能の実現のためにpixel型検出器が有利であることを確認し、ポラリゼーション問題の回避のためにTl電極を採用して印加電圧を正負切り替える方法が必要であることを確認した。 以上の結果からTlBr検出器の最適設計・製造技術について検討し、次年度の検出器の製造条件、仕様等を決めた。

  8. 超高分解能サブミリSPECTを実現する重元素半導体検出器の開発

    野上 光博

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

    研究種目：Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

    研究機関：Tohoku University

    2020年4月 ～ 2022年3月

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    TlBrピクセル型半導体検出器の固有分解能向上のための信号処理技術開発を行った。開発した信号処理技術の評価を1つのアノードピクセル電極とそれを囲むガード電極およびカソード電極を有するTlBrピクセル半導体検出器を用いて行った。ガード電極とアノード電極の信号波高値比を用いることにより、ピクセル電極サイズ以上の相互作用位置の決定を行えることを実証した。また、カソード電極とアノード電極の信号波高値比から検出器内の深さ方向の相互作用位置の決定を行った。カソード近傍かつアノードピクセルの中心領域で相互作用したイベントのみを取り出すことにより、検出器のエネルギー分解能が向上することを実証した。

  9. 透明半導体を用いた光子・電子ハイブリッド検出器によるチェレンコフPETの実現

    人見 啓太朗, 錦戸 文彦, 山谷 泰賀, 金子 純一, 小野寺 敏幸, 野上 光博

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Challenging Research (Exploratory)

    研究種目：Challenging Research (Exploratory)

    研究機関：Tohoku University

    2019年6月 ～ 2021年3月

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    本研究ではガンマ線に対して吸収効率が非常に高い臭化タリウム(TlBr)結晶に塩化タリウム(TlCl)を加えることにより、短波長の光に対して透過率が高いTlBrCl混晶の育成を行った。TlBrCl混晶に電極を形成し、さらに電極面以外の1面に光検出器を接続し、光子・電子ハイブリッド検出器を開発した。開発した検出器により、半導体検出器としての電気信号とチェレンコフ光信号の同時取得に成功した。

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