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oai:repo.qst.go.jp:00061000 2023-05-15T21:47:21Z 10:29

放医研　液滴ＰＩＸＥシステムの開発 石川, 剛弘 今関, 等 四野宮, 貴幸 磯, 浩之 濱野, 毅 湯川, 雅枝 石川 剛弘 今関 等 四野宮 貴幸 濱野 毅 湯川 雅枝 metadata only access （1）はじめに 環境試料や生物試料中の微量元素分析を行うことは、放射線防護の分野のみならず、他の環境汚染物質のモニタリングにおいても有益な情報を提供する。しかし、分析試料を真空槽（チャンバー）に入れる通常のPIXE分析法で、河川水や工場廃液など液体状の試料を分析するためには、その前処理が必要となる。また、この処理の過程で、あるいは真空中で測定を行うことにより、試料から元素が揮散する可能性があり、定量分析を行う際に大きな問題となる。そこで、液体のままでも分析可能な「液滴PIXEシステム」の開発を行った。 \n（2）液滴ＰＩＸＥシステムの開発 液滴PIXEシステム（droplet-PIXE）の開発に当っては、実用装置としての実用性を示すことを最終目標として、装置開発のポイントを以下の３点に分け全ての項目の連携を意識し、開発を行った。 開発のポイント １．測定系を含むビームラインを、液滴の測定に合わせ、設計する。 ２．水滴を作り、滴下する役目をもつ滴下装置は、安定した再現性の良い液滴を滴下する機能だけでなく、試料や測定目的に合わせ、最適な滴下方法を選択できる機能を持った装置として開発する。 ３．定量分析に必要不可欠な条件となる最適な液滴サイズを決定すると共に、陽子線の照射量を、リアルタイムで把握できる照射量測定法を確立する。 （3）結果 開発ポイントごとの結果を以下に示す。 1.液滴照射用ビームコリメーターの設計、チャンバーのレイアウト、検出器の取り付け角度等の検討を行い最終的な液滴PIXEシステムの幾何学的配置を決定した。 2.液滴生成部の試作と改良、カセットチューブポンプとの制御装置の開発、液滴制御用PCと滴下モードプログラムの開発、キーボードエミュレーターの開発等を行い、液滴PIXE制御用プログラム（水滴君）で全体を統括できるようにした。液体試料の特性に合わせて様々な滴下モード、データの記録方式を選択できるようにプログラムを開発した。 3.液滴測定の妨げにならず同時計測可能なイオンチャンバーを開発し、ビーム拡散シミュレーション計算やCR-３９によるビームプロファイル測定結果より、最適な液滴サイズを決定した。また、ビーム取り出し口直後に設置可能な平行平板型のイオンチャンバーを開発し、大気中リアルタイム照射量モニターとしての実用性を確認できた。 これらの開発により、新たな液体試料を直接分析する手法として、液滴ＰＩＸＥシステムを実現できた。特に3.の手法の開発により、これまで難しいとされてきた、大気中での定量測定が可能となった。 第１８回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会 2005-07-02 jpn conference output https://repo.qst.go.jp/records/61000