51探花

【本学研究者情报】

〇大学院工学研究科量子エネルギー工学専攻　教授　人见启太朗

【概要】

東京都立大学大学院 人間健康科学研究科（眞正浄光教授）、東北大学大学院工学研究科（人見啓太朗教授）および、Orbray株式会社（小山浩司博士、金圣祐博士）らの研究グループは、ヘテロエピタキシャルダイヤモンド（HED）を用いた放射线线量计に関する二つの研究成果を発表しました。

一つは、东京都立大学、Orbray株式会社、东北大学、大阪大学、东北工业大学、QST放射线医学研究所との共同研究により実施された、固体电离箱としての性能评価です。本研究では、4 × 4 × 0.5 mm?の単结晶ダイヤモンド基板にTi/Au电极を形成した固体电离箱（HED-IC：放射线により生成される电荷を直接测定するリアルタイム型线量计）を作製し、诊断X线领域（50-120 kV）において?1～?100 Vという低电圧条件下で评価を行いました。その结果、线量直线性 R? > 0.997、エネルギー依存性10%以内という安定した応答特性を示しました。特に、感度体积约4.8 mm?という小型検出器でありながら、?100 V印加时には、一般的な空気充填型电离箱（约6000 mm?）と比较して、単位体积あたり最大约13,000倍の感度を示しました。

もう一つは、东京都立大学、Orbray株式会社、东北大学、金沢工业大学との共同研究による光刺激蛍光（OSL：放射线照射后に光を当てることで蓄积情报を読み出す発光现象）特性评価です。窒素浓度の异なるヘテロエピタキシャルダイヤモンド（3 ppbおよび1 ppm）を用いて评価した结果、窒素浓度1 ppm试料ではOSL强度が约1桁増大し、窒素関连欠陥がトラップおよび再结合中心として重要な役割を果たしていることが示唆されました。また、プレ照射による可逆的増感现象が确认され、既存欠陥の电荷占有状态の変化が発光特性に影响していることが示されました。

本研究は、生体组织に近い原子番号を有するダイヤモンドにおいて、小体积で高感度なリアルタイム型検出（固体电离箱）を実証するとともに、材料中の不纯物制御が発光応答に影响を与えることを示したものです。同一材料基盘において异なる放射线検出机构を体系的に评価した点に学术的意义があり、多机能放射线検出材料としての展开可能性を示す成果です。

図　本研究で作製した4×4×0.5尘尘?のヘテロエピタキシャルダイヤモンド固体电离箱（贬贰顿-滨颁）

【论文情报】

1．固体电离箱に関する研究
掲載誌：Medical Physics
論文タイトル：First evaluation of a heteroepitaxial diamond ionization chamber operating at low voltage for diagnostic X-ray dosimetry
著者：Kiyomitsu Shinsho, Koji Koyama, Keitaro Hitomi, Mitsuhiro Nogami, Osamu Maida, Toshiyuki Onodera, Kanata Kikkawa, Shimma Hashimoto, Yuta Hirai, Yusuke Koba, Ako Haga, Daiki Maruyama, Seongwoo Kim
掲载日：2026年2月27日
DOI:

2．光刺激蛍光特性に関する研究
掲載誌：Journal of Materials Science: Materials in Electronics
論文タイトル：Optically stimulated luminescence characteristics of heteroepitaxial diamond with different nitrogen concentrations
著者：Kiyomitsu Shinsho, Go Okada, Koji Koyama, Keitaro Hitomi & Seongwoo Kim
掲载日：2026年1月28日
顿翱滨：

详细（プレスリリース本文）

问い合わせ先

（研究に関すること）
東北大学大学院工学研究科 量子エネルギー工学専攻
教授　人見 啓太朗
TEL: 0175-73-2178
Email: keitaro.hitomi.d4*tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）

（报道に関すること）
東北大学大学院工学研究科 情報広報室
担当　沼泽みどり
TEL: 022-795-5898
Email: eng-pr*grp.tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）