片岡 淳 (カタオカ ジュン)

写真a

所属

理工学術院 先進理工学部

職名

教授

ホームページ

http://www.spxg-lab.phys.waseda.ac.jp/

兼担 【 表示 / 非表示

  • 理工学術院   大学院先進理工学研究科

学内研究所等 【 表示 / 非表示

  • 2020年
    -
    2022年

    理工学術院総合研究所   兼任研究員

学歴 【 表示 / 非表示

  • 1997年04月
    -
    2000年03月

    東京大学   大学院理学系研究科・物理学専攻  

  • 1995年04月
    -
    1997年03月

    東京大学   大学院理学系研究科・物理学専攻  

  • 1991年04月
    -
    1995年03月

    東京大学   理学部   物理学科  

学位 【 表示 / 非表示

  • 東京大学   博士(理学)

経歴 【 表示 / 非表示

  • 2017年04月
    -
     

    JAXA宇宙機応用工学研究系 客員教授

  • 2014年04月
    -
     

    早稲田大学理工学術院 教授

  • 2009年04月
    -
    2014年03月

    早稲田大学理工学術院 准教授

  • 2006年04月
    -
    2010年03月

    JST 先端計測技術開発プログラム・プロジェクトリーダー

  • 2007年04月
    -
    2009年03月

    東京工業大学 大学院理工学研究科 助教

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所属学協会 【 表示 / 非表示

  •  
     
     

    医学物理学会

  •  
     
     

    日本天文学会

  •  
     
     

    日本物理学会

  •  
     
     

    日本応用物理学会

 

研究分野 【 表示 / 非表示

  • 量子ビーム科学

  • 放射線科学

  • 医用システム

  • 天文学

  • 素粒子、原子核、宇宙線、宇宙物理にする理論

研究キーワード 【 表示 / 非表示

  • 次世代放射線検出器開発

  • 放射線イメージング

  • 医学物理

  • 高エネルギー宇宙物理

研究シーズ 【 表示 / 非表示

論文 【 表示 / 非表示

  • Interaction of the galactic-centre super bubbles with the gaseous disc

    Yoshiaki Sofue, Jun Kataoka

    Monthly Notices of the Royal Astronomical Society   506 ( 2 ) 2170 - 2180  2021年09月

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    The interaction of Galactic centre (GC) super bubbles (GSBs) with the gaseous disc and halo of the Milky Way is investigated using radio continuum, X-ray, H i, and CO line surveys. The radio North Polar Spur (NPS) constitutes the brightest eastern ridge of GSB, brightening towards the galactic plane and reaching l = 22°, b = +2° at the sharpest end, where it intersects the tangential direction of the 3-kpc-expanding ring and crater. Examination of the spur ridges reveals that the entire GSB, including the NPS and its counter spurs, constitutes a GC-symmetrical ω/ω shape. The thickness and gas density of the H i and CO discs are shown to increase sharply from the inside (lower longitude) to the outside the 3-kpc crater. Formation of crater is explained by the sweeping of the upper layer of disc gas by the shock wave from the GC by the explosion ~10 My ago with the emitted energy of several 1055 erg. Based on the discussion, a unified view on the structure and formation mechanism of GSB is presented.

    DOI

  • Spatial Variations of Magnetic Field along Active Galactic Nuclei Jets on Sub-parsec to Megaparsec Scales

    S. Ito, Y. Inoue, J. Kataoka

    Astrophysical Journal   916 ( 2 )  2021年08月

     概要を見る

    We report the systematic analysis of knots, hotspots, and lobes in 57 active galactic nuclei (AGNs) to investigate the variation of the magnetic field along the jet from the sub-parsec base to the terminus on kiloparsec-to-megaparsec scales. Expanding the number of radio/X-ray samples in the work of Kataoka & Stawarz, we analyzed the data in 12 FR i and 30 FR ii radio galaxies, 12 quasars, and three BL Lac objects, which contained 76 knots, 42 hotspots, and 29 radio lobes. We first derived the equipartition magnetic fields in the cores and then estimated those in various jet components by assuming B est ∝ d -1, where d is the distance from the jet base. On the other hand, the magnetic field in large-scale jets (knots, hotspots, and lobes), B eq, can be estimated from the observed flux and spatial extent under the equipartition hypothesis. We show that the magnetic field decreases as the distance along the jet increases, but generally in a more gentle way than ∝d -1. The increase in B eq/B est at large d may suggest the deceleration of the jet downstream, but there is no difference between FR i and FR ii jets. Moreover, the magnetic fields in the hotspots are systematically larger than those in knots and lobes. Finally, we applied the same analysis to knots and lobes in Centaurus A to check whether the above discussion will hold even in a single jet source.

    DOI

  • Measurement of the Iron Spectrum in Cosmic Rays from 10 GeV/n to 2.0 TeV/n with the Calorimetric Electron Telescope on the International Space Station

    O. Adriani, Y. Akaike, K. Asano, Y. Asaoka, E. Berti, G. Bigongiari, W. R. Binns, M. Bongi, P. Brogi, A. Bruno, J. H. Buckley, N. Cannady, G. Castellini, C. Checchia, M. L. Cherry, G. Collazuol, K. Ebisawa, H. Fuke, S. Gonzi, T. G. Guzik, T. Hams, K. Hibino, M. Ichimura, K. Ioka, W. Ishizaki, M. H. Israel, K. Kasahara, J. Kataoka, R. Kataoka, Y. Katayose, C. Kato, N. Kawanaka, Y. Kawakubo, K. Kobayashi, K. Kohri, H. S. Krawczynski, J. F. Krizmanic, J. Link, P. Maestro, P. S. Marrocchesi, A. M. Messineo, J. W. Mitchell, S. Miyake, A. A. Moiseev, M. Mori, N. Mori, H. M. Motz, K. Munakata, S. Nakahira, J. Nishimura, G. A. De Nolfo, S. Okuno, J. F. Ormes, N. Ospina, S. Ozawa, L. Pacini, P. Papini, B. F. Rauch, S. B. Ricciarini, K. Sakai, T. Sakamoto, M. Sasaki, Y. Shimizu, A. Shiomi, P. Spillantini, F. Stolzi, S. Sugita, A. Sulaj, M. Takita, T. Tamura, T. Terasawa, S. Torii, Y. Tsunesada, Y. Uchihori, E. Vannuccini, J. P. Wefel, K. Yamaoka, S. Yanagita, A. Yoshida, K. Yoshida

    Physical Review Letters   126 ( 24 )  2021年06月

     概要を見る

    The Calorimetric Electron Telescope (CALET), in operation on the International Space Station since 2015, collected a large sample of cosmic-ray iron over a wide energy interval. In this Letter a measurement of the iron spectrum is presented in the range of kinetic energy per nucleon from 10 GeV/n to 2.0 TeV/n allowing the inclusion of iron in the list of elements studied with unprecedented precision by space-borne instruments. The measurement is based on observations carried out from January 2016 to May 2020. The CALET instrument can identify individual nuclear species via a measurement of their electric charge with a dynamic range extending far beyond iron (up to atomic number Z=40). The energy is measured by a homogeneous calorimeter with a total equivalent thickness of 1.2 proton interaction lengths preceded by a thin (3 radiation lengths) imaging section providing tracking and energy sampling. The analysis of the data and the detailed assessment of systematic uncertainties are described and results are compared with the findings of previous experiments. The observed differential spectrum is consistent within the errors with previous experiments. In the region from 50 GeV/n to 2 TeV/n our present data are compatible with a single power law with spectral index -2.60±0.03.

    DOI PubMed

  • Machine-learning Application to Fermi-LAT Data: Sharpening All-sky Map and Emphasizing Variable Sources

    Shogo Sato, Jun Kataoka, Soichiro Ito, Jun'Ichi Kotoku, Masato Taki, Asuka Oyama, Takaya Toyoda, Yuki Nakamura, Marino Yamamoto

    Astrophysical Journal   913 ( 2 )  2021年06月

     概要を見る

    A novel application of machine-learning (ML) based image processing algorithms is proposed to analyze an all-sky map (ASM) obtained using the Fermi Gamma-ray Space Telescope. An attempt was made to simulate a 1 yr ASM from a short-exposure ASM generated from 1-week observation by applying three ML-based image processing algorithms: dictionary learning, U-net, and Noise2Noise. Although the inference based on ML is less clear compared to standard likelihood analysis, the quality of the ASM was generally improved. In particular, the complicated diffuse emission associated with the galactic plane was successfully reproduced only from 1-week observation data to mimic a ground truth (GT) generated from a 1 yr observation. Such ML algorithms can be implemented relatively easily to provide sharper images without various assumptions of emission models. In contrast, large deviations between simulated ML maps and the GT map were found, which are attributed to the significant temporal variability of blazar-type active galactic nuclei (AGNs) over a year. Thus, the proposed ML methods are viable not only to improve the image quality of an ASM but also to detect variable sources, such as AGNs, algorithmically, i.e., without human bias. Moreover, we argue that this approach is widely applicable to ASMs obtained by various other missions; thus, it has the potential to examine giant structures and transient events, both of which are rarely found in pointing observations.

    DOI

  • Development of a neutron camera system to visualize the dose distribution by secondary neutrons for safer proton therapy

    R. Tanaka, J. Kataoka, F. Nishi, H. Yokokawa, T. Inaniwa

    Journal of Instrumentation   16 ( 6 )  2021年06月

     概要を見る

    Proton therapy has recently garnered significant attention as an effective treatment for cancer that can effectively damage tumor tissues while reducing doses to healthy tissues and organs. However, secondary neutrons generated by interactions with protons and brass collimators or the patient's body may cause harm to the human body. Nevertheless, the risks are yet to be precisely assessed or reflected in actual treatment plans. In this study, we develop a novel neutron camera that enables the visualization of spatial dose distribution by secondary neutrons. First, a neutron camera comprising two layers of units is constructed; each of the layer is composed of a plastic scintillator coupled with a photomultiplier tube. As a preliminary experiment, it is confirmed that the developed camera can visualize fission neutrons from a 252Cf source. Subsequently, secondary neutrons are observed from a brass (imitating the brass collimator) and water (imitating the patient's body) phantom irradiated with a 70 MeV proton beam, in which the neutron camera is placed at 0°, 15° (only in the case of brass) and 30° from each phantom 30 cm ahead. Following neutron/gamma event selections using two methods, i.e., time of flight and pulse shape discrimination, each of the reconstructed images successfully converged at the correct positions, with average angular resolutions of 21° (brass, full width at half maximum (FWHM)) and 19° (water, FWHM). Furthermore, dosimetry using the G(E) function method is applied to the images, enabling a dose distribution image to be created using secondary neutrons. As a result, the evaluated dose rate is 307 μSv/min for brass and 88.1 μSv/min for water, which are 86 % and 64 % those of the simulated dose rates, respectively. Eventually, future tasks for the utilization of the camera in actual proton therapy are discussed.

    DOI

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Misc 【 表示 / 非表示

  • Activity bubbling up

    Jun Kataoka

    Nature Astronomy   5 ( 1 ) 11 - 12  2021年01月

    速報,短報,研究ノート等(学術雑誌)  

    DOI

  • 次世代光センサーMPPCと高速シンチレータの融合による革新的X線CTへの挑戦

    有元 誠, 片岡 淳, 寺澤慎祐, 塩田 諭

    日立金属技報   36   28 - 33  2020年01月  [招待有り]

    機関テクニカルレポート,技術報告書,プレプリント等  

  • The CALorimetric Electron Telescope (CALET) on the international space station: Results from the first two years on orbit

    Y. Asaoka, O. Adriani, Y. Akaike, K. Asano, M. G. Bagliesi, E. Berti, G. Bigongiari, W. R. Binns, S. Bonechi, M. Bongi, A. Bruno, P. Brogi, J. H. Buckley, N. Cannady, G. Castellini, C. Checchia, M. L. Cherry, G. Collazuol, V. Di Felice, K. Ebisawa, H. Fuke, T. G. Guzik, T. Hams, N. Hasebe, K. Hibino, M. Ichimura, K. Ioka, W. Ishizaki, M. H. Israel, K. Kasahara, J. Kataoka, R. Kataoka, Y. Katayose, C. Kato, N. Kawanaka, Y. Kawakubo, K. Kohri, H. S. Krawczynski, J. F. Krizmanic, T. Lomtadze, P. Maestro, P. S. Marrocchesi, A. M. Messineo, J. W. Mitchell, S. Miyake, A. A. Moiseev, K. Mori, M. Mori, N. Mori, H. M. Motz, K. Munakata, H. Murakami, S. Nakahira, J. Nishimura, G. A. De Nolfo, S. Okuno, J. F. Ormes, S. Ozawa, L. Pacini, F. Palma, V. Pal'Shin, P. Papini, A. V. Penacchioni, B. F. Rauch, S. B. Ricciarini, K. Sakai, T. Sakamoto, M. Sasaki, Y. Shimizu, A. Shiomi, R. Sparvoli, P. Spillantini, F. Stolzi, S. Sugita, J. E. Suh, A. Sulaj, I. Takahashi, M. Takayanagi, M. Takita, T. Tamura, N. Tateyama, T. Terasawa, H. Tomida, S. Torii, Y. Tsunesada, Y. Uchihori, S. Ueno, E. Vannuccini, J. P. Wefel, K. Yamaoka, S. Yanagita, A. Yoshida, K. Yoshida

    Journal of Physics: Conference Series   1181 ( 1 )  2019年03月  [査読有り]

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    © Published under licence by IOP Publishing Ltd. The CALorimetric Electron Telescope (CALET) is a high-energy astroparticle physics space experiment installed on the International Space Station (ISS), developed and operated by Japan in collaboration with Italy and the United States. The CALET mission goals include the investigation of possible nearby sources of high-energy electrons, of the details of galactic particle acceleration and propagation, and of potential signatures of dark matter. CALET measures the cosmic-ray electron+positron flux up to 20 TeV, gamma-rays up to 10 TeV, and nuclei with Z=1 to 40 up to 1, 000 TeV for the more abundant elements during a long-term observation aboard the ISS. Starting science operation in mid-October 2015, CALET performed continuous observation without major interruption with close to 20 million triggered events over 10 GeV per month. Based on the data taken during the first two-years, we present an overview of CALET observations: 1) Electron+positron energy spectrum, 2) Nuclei analysis, 3) Gamma-ray observation including a characterization of on-orbit performance. Results of the electromagnetic counterpart search for LIGO/Virgo gravitational wave events are discussed as well.

    DOI

  • HITOMI (ASTRO-H) X-ray astronomy satellite

    Tadayuki Takahashi, Motohide Kokubun, Kazuhisa Mitsuda, Richard L. Kelley, Takaya Ohashi, Felix Aharonian, Hiroki Akamatsu, Fumie Akimoto, Steven W. Allen, Naohisa Anabuki, Lorella Angelini, Keith Arnaud, Makoto Asai, Marc Audard, Hisamitsu Awaki, Magnus Axelsson, Philipp Azzarello, Chris Baluta, Aya Bamba, Nobutaka Bando, Marshall W. Bautz, Thomas Bialas, Roger Blandford, Kevin Boyce, Laura W. Brenneman, Gregory V. Brown, Esra Bulbul, Edward M. Cackett, Edgar Canavan, Maria Chernyakova, Meng P. Chiao, Paolo S. Coppi, Elisa Costantini, Steve O' Dell, Michael DiPirro, Chris Done, Tadayasu Dotani, John Doty, Ken Ebisawa, Megan E. Eckart, Teruaki Enoto, Yuichiro Ezoe, Andrew C. Fabian, Carlo Ferrigno, Adam R. Foster, Ryuichi Fujimoto, Yasushi Fukazawa, Stefan Funk, Akihiro Furuzawa, Massimiliano Galeazzi, Luigi C. Gallo, Poshak Gandhi, Kirk Gilmore, Margherita Giustini, Andrea Goldwurm, Liyi Gu, Matteo Guainazzi, Daniel Haas, Yoshito Haba, Kouichi Hagino, Kenji Hamaguchi, Ilana M. Harrus, Isamu Hatsukade, Takayuki Hayashi, Katsuhiro Hayashi, Kiyoshi Hayashida, Jan Willem Den Herder, Junko S. Hiraga, Kazuyuki Hirose, Ann Hornschemeier, Akio Hoshino, John P. Hughes, Yuto Ichinohe, Ryo Iizuka, Hajime Inoue, Yoshiyuki Inoue, Kazunori Ishibashi, Manabu Ishida, Kumi Ishikawa, Kosei Ishimura, Yoshitaka Ishisaki, Masayuki Itoh, Masachika Iwai, Naoko Iwata, Naoko Iyomoto, Chris Jewell, Jelle Kaastra, Tim Kallman, Tsuneyoshi Kamae, Erin Kara, Jun Kataoka, Satoru Katsuda, Junichiro Katsuta, Madoka Kawaharada, Nobuyuki Kawai, Taro Kawano, Shigeo Kawasaki, Dmitry Khangulyan, Caroline A. Kilbourne, Mark Kimball

    Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems   4 ( 2 )  2018年04月

    書評論文,書評,文献紹介等  

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    The Hitomi (ASTRO-H) mission is the sixth Japanese x-ray astronomy satellite developed by a large international collaboration, including Japan, USA, Canada, and Europe. The mission aimed to provide the highest energy resolution ever achieved at E > 2 keV, using a microcalorimeter instrument, and to cover a wide energy range spanning four decades in energy from soft x-rays to gamma rays. After a successful launch on February 17, 2016, the spacecraft lost its function on March 26, 2016, but the commissioning phase for about a month provided valuable information on the onboard instruments and the spacecraft system, including astrophysical results obtained from first light observations. The paper describes the Hitomi (ASTRO-H) mission, its capabilities, the initial operation, and the instruments/spacecraft performances confirmed during the commissioning operations for about a month.

    DOI

  • 「ひとみ」HXIを用いた軌道上中性子バックグラウンドの評価

    鈴木寛大, 中澤知洋, 萩野浩一, 国分紀秀, 佐藤悟朗, 高橋忠幸, 渡辺伸, 太田方之, 佐藤理江, 森國城, 村上浩章, 三宅克馬, 古田禄大, 馬場彩, 鶴剛, 田中孝明, 榎戸輝揚, 小林翔悟, 寺田幸功, 内山秀樹, 谷津洋一, 野田博文, 田島宏康, 山岡和貴, 林克洋, 林克洋, 深沢泰司, 水野恒史, 大野雅功, 高橋弘充, 勝田隼一郎, 中森健之, 内山泰伸, 斉藤新也, 牧島一夫, 小高裕和, 湯浅孝行, 中野俊男, 片岡淳, 三村健人, LEBRUN Francois, LIMOUSIN Olivier, LAURENT Philippe, MAIER Daniel, 武田伸一郎, 森浩二

    日本天文学会年会講演予稿集   2018   227  2018年02月

    J-GLOBAL

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産業財産権 【 表示 / 非表示

  • 放射性物質の三次元分布を計測する方法及びその装置

    片岡 淳, 岩本 康弘, 岸本 彩

    特許権

  • コンプトンカメラ

    6191957

    片岡 淳, 西山 徹

    特許権

  • コンプトンカメラ

    5991519

    岸本 彩, 加藤 卓也, 片岡 淳

    特許権

  • 放射線検出器

    6145248

    片岡 淳, 岸本 彩

    特許権

  • 携帯型放射線検出器

    片岡 淳

    特許権

その他 【 表示 / 非表示

  • Scientific...

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    Scientific Organizing Committe for
    (1) "15-years of Chandra", Nov. Harvard Center for Astrophysics, Boston, USA, Nov, 2014
    (2) "The Many Faces of Centaurus A",r June-July 2009, Sydney, Australia
    (3) "Radio Galaxies in Chandra Era", July, 2008, Cambridge, USA
    (4) "Workshop on Blazar Variability across the Electromagnetic Spectrum", Apri, 2008, Paris, France

受賞 【 表示 / 非表示

  • 早稲田大学中核研究者

    2016年04月  

  • 第1回早稲田大学リサーチアワード(国際研究発信力)

    2014年12月  

  • 日本天文学会・欧文研究報告論文賞 (共著論文)

    2013年10月  

  • 科学技術分野・文部科学大臣表彰 (若手科学者賞)

    2012年04月  

  • 米国航空宇宙局・グループ研究賞

    2009年04月  

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共同研究・競争的資金等の研究課題 【 表示 / 非表示

  • 治療・診断統合による次世代ドラッグデリバリー可視化システムの実証

    研究期間:

    2020年04月
    -
    2023年03月
     

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    近年、抗がん剤など治療薬を空間・時間的に制御し、病巣にピンポイントで届けるドラッグデリバリーシステム(以下、DDS)の開発が目覚ましい。一方で、薬剤が正しく病巣に届けられ、狙ったタイミングで放出されたかを「その場で・簡単に」可視化する術がない。本研究では次世代医療の鍵となる3つの薬剤、すなわち①抗がん剤 ②治療用放射性(RI)薬剤 ③ホウ素薬剤に着目し、革新的DDS可視化技術の実現と、これに必要な創薬をあわせて実施する。診断と治療の「見える化」により、安全・安心な医療の新しい未来を創出する

  • X線CTの超鮮鋭化による医療診断の新展開

    研究期間:

    2019年04月
    -
    2023年03月
     

     概要を見る

    X線CTは非破壊的に人体内部構造を3次元的に取得でき、このX線CTでしか見つからない病変が多く、現代医療を支える上で必須の技術である。微細な血管を鮮明に映し出すために造影剤が用いられることが多いが、患者の病気によっては、造影剤の使用を大きく制限されることがあり未だ安全で汎用な技術には至っていない。この課題を克服するためには、X線CT装置の圧倒的な感度向上が必須となる。本研究では、これを実現するために次世代光センサーMPPCを用いた超高感度のX線CT技術を新たに創出し、かつ臨床的見地からの性能実証を目指す。そして、高感度化の実現により新しい診断医療の道を切り開くアプローチへの足がかりとする

  • 超解像を用いた革新的ガンマ線イメージング技術の創成

    研究期間:

    2020年07月
    -
    2022年03月
     

     概要を見る

    一般に高エネルギー実験や核医学で得られる画像は統計との闘いであり、解像度も十分ではない。とくに、ガンマ線は可視光のように集光できず、光子1つ1つを検出する特殊な技術が必要なため、画像処理でも大きな後れを取っている。本研究では10 keVから10 GeV のガンマ線画像で広く適用可能なスパースコーディング技術を開発し、医療・天文分野の新たな革新を狙う

  • 粒子線治療中の2次被ばく低減に向けた中性子可視化への挑戦

    研究期間:

    2017年06月
    -
    2020年03月
     

     概要を見る

    本年度は最終年度であり、これまで開発したすべての要素技術を組み合わせ最適構成の中性子カメラを完成した。装置は 16ユニットのn/γ波形弁別型シンチレータEJ299-34およびウルトラバイアルカリ小型PMT(R9880-210U)から構成され、Geant4シミュレーションにより前段・後段の配置とパラメータを最適化した。各PMTの信号は1GHzクロックによる高速波形サンプリング16chシステムで取得し、PSD弁別(Pulse Shape Discrimination)によりn/γ弁別を行う。続いて前段・後段のトリガタイミングから TOF(Time-of-Flight)分布を取得し、MeV 以下のエネルギーをもつ中性子のみを効率よく選別する。まず実験室において252^Cf を用いた実測で各種調整を行い、期待される性能を確認した。続いて放医研サイクロトロン施設でコリメータを模した真鍮ファントムに70MeV、100pAの陽子線ビームを打ちこみ、そこから発生する二次中性子を撮影した。PSD/TOF 弁別で膨大なガンマ線バックグラウンドを除去することに成功し、MRP-EM法(iteration回数 40)で画像再構成を試みた。線源方向を0°,15°, 30°としたときの再現性は 0.48±1.26°,15.2±0.6°,28.5±0.8°が得られ、解像度は15°(FWHM)程度が得られた。さらに、得られた中性子スペクトルから真鍮ファントムにおける陽子線の吸収線量を概算することに成功した。概ね予定通りの性能をもつ装置が完成したが、今後は陽子線治療施設で 100MeV, 1-10 nA 程度の陽子線ビーム照射時に同様なイメージング実験を行い、最終確認としたい。本成果は6月開催の国際会議 NDIP2020で発表予定であったが、COVID-19の影響で会議自体が延期となったのは残念である。令和元年度が最終年度であるため、記入しない。令和元年度が最終年度であるため、記入しない

  • 実用化へ向けた高解像度3Dカラー放射線イメージング技術の開拓

    研究期間:

    2015年05月
    -
    2020年03月
     

     概要を見る

    本年度は最終年度にふさわしく、これまでの研究を統括する重要な成果が得られた。まず、低被ばく多色X線CTに関しては、64chを同時に測定する新規システムを構築した (Maruhashi et al.2020)。光センサーであるMPPCは信号レートが高い状況で発熱し、ゲインが低下する問題があった。本年度は熱特性に優れたセラミックMPPCアレイおよび高速シンチレータを新規に開発し、耐レート特性の向上とCT画像CNR(contrast to noise ratio)の大幅な改善を確認した。さらに、抗がん剤として着目される金ナノ粒子(Au-NP)と造影剤(ヨード・ガドリニウム)の同時撮影に成功し、CT装置を薬剤動態モニターとして使う新たな可能性を示した。続いて核医学治療(塩化ラジウムを用いたアルファ線内用療法)では、阪大病院において前立腺がん患者2名を対象にコンプトンカメラによる臨床試験を実施した。本年度は人体撮影を目的とした10×10cm^2の大型カメラを新規に製作し、10分間の撮影で体の広範囲の薬剤分布を精確に可視化することに成功した。コンプトンカメラの核医学治療への応用としては世界初の成果となる (Fujieda et al. 2020)。最後に、ガンマ線可視化技術の要望は粒子線治療分野でも次第に高まりつつある。本研究では、次世代陽子線治療である陽子ホウ素捕獲療法(pBCT)について、その実現性についても検討した。具体的には、p+11^B → 3α反応、および関連するアルファ線生成反応が起こす線量への寄与について、CCD カメラによる可視化とゲルマニウム半導体を用いた詳細スペクトル測定、さらに核反応断面積の導出に挑戦した。シミュレーションや理論計算のみで実施されてきたpBCT に初めて実験的なメスを入れる画期的な検証を行うことができた。令和元年度が最終年度であるため、記入しない。令和元年度が最終年度であるため、記入しない

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講演・口頭発表等 【 表示 / 非表示

  • 核医学や高精度陽子線治療にむけたイメージング装置の開発

    片岡淳  [招待有り]

    放射線基礎セミナー   アイソトープ協会  

    発表年月: 2018年07月

  • 宇宙から医療まで:放射線イメージングの最前線

    片岡淳  [招待有り]

    第65回応用物理学会・特別シンポジウム   応用物理学会  

    発表年月: 2018年03月

  • “手のひらサイズ”コンプトンカメラを用いた3D in vivo イメージングへの挑戦

    片岡淳  [招待有り]

    第13回小動物インビボイメージング研究会   日本核医学会  

    発表年月: 2017年07月

  • X-ray Observations of the Fermi Bubbles and Loop-I Structures

    Jun Kataoka  [招待有り]

    Roaming Baryons in the Universe  

    発表年月: 2017年07月

  • MPPC-based scintillation detectors for innovative X-ray and gamma-ray imaging

    片岡 淳  [招待有り]

    第64回応用物理学会・シンポジウム   応用物理学会  

    発表年月: 2017年03月

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現在担当している科目 【 表示 / 非表示

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委員歴 【 表示 / 非表示

  • 2013年
    -
    2014年

    ・宇宙線研究者会議CRC・将来計画検討小委員会メンバー(2013-2014年度)

  • 2012年
    -
     

    ・ノーベル物理学賞ノミネート委員 (2012, 2007)

  • 2010年
    -
    2011年

    ・高エネルギー宇宙物理連絡会 運営委員 (2010-2011年度)

  • 2010年
    -
    2011年

    ・日本物理学会・宇宙線分科会・領域運営委員 (2010-2011年度)

  • 2010年
    -
    2011年

    ・応用物理学会・放射線分科会 幹事 (2010-2011年度)

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社会貢献活動 【 表示 / 非表示

  • 早大・東大・金沢大・理研、銀河中心「巨大ガンマ線バブル」の謎を解明 -1000万年前の大爆発をX線で検証

    (日経新聞電子版) 

     
    -
    2018年07月

  • 4.4MeVのガンマ線可視化 ― 早大が小型カメラ開発

    科学新聞 

    2018年06月
    -
     

  • ガンマ線検出のカメラ~陽子線治療など応用 早大など開発

    (日経産業新聞) 

    2018年06月
    -
     

  • 陽子線治療精度を向上 早大が体内進路可視化

    化学工業日報 

    2018年02月
    -
     

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メディア報道 【 表示 / 非表示

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