IMRAM

Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials, Tohoku University

東北大学
多元物質科学研究所

LAST UPDATE 2021/05/04

  • 研究者氏名
    Researcher Name

    百生敦　Atsushi MOMOSE
    教授　Professor

  • 所属
    Professional Affiliation

    東北大学多元物質科学研究所
    Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials, Tohoku University

    計測研究部門　量子ビーム計測研究分野
    Division of Measurements, Quantum Beam Measurements

  • 研究キーワード
    Research Keywords

    X線光学
    X線イメージング
    位相コントラスト
    X-ray optics
    X-ray imaging
    Phase contrast
研究テーマ
Research Subject
Ｘ線位相イメージング手法の開拓
Development of X-ray phase imaging

研究の背景 Background

Ｘ線の位相情報、あるいは、コヒーレンスの活用技術が大きく進歩し、Ｘ線イメージング分野は大きく進展しています。吸収コントラストに頼る従来のＸ線透視画像は医療や非破壊検査などに広く活用されていますが、Ｘ線位相コントラストの利用が広まることにより、従来法ではコントラストが付きづらい軽元素から成る高分子材料や生体軟組織などの物質が観察できるようになります。

The techniques for utilizing X-ray phase information or coherence have been developed remarkably, and the field of X-ray imaging is progressing well. Whereas conventional X-ray imaging methods relying on absorption contrast are widely used in medicine and non-destructive testing, X-ray phase-contrast method allows us to observe materials consisting of low-Z elements, such as polymers and biological soft tissues, which cannot be depicted with the conventional methods.

研究の目標 Outcome

Ｘ線光学を深く探求し、位相情報を活用するＸ線顕微鏡や断層撮影法（Ｘ線ＣＴ）などの先端画像計測技術の開拓を行っています。また、中性子線などの他の量子ビームを用いた位相イメージング研究にも活動を展開します。医用画像機器や非破壊検査装置への展開など、産業応用も視野に入れ、健康・安心・安全に関心の高い現代社会への貢献を目指します。

X-ray optics is extensively studied to develop advanced imaging methods, such as X-ray microscopy or tomography utilizing phase information. Phase imaging with other quantum beams, such as neutron beam, is also studied. Through these activities, contribution to the modern society with increasing attention to health, safe, and secure by developing apparatus for medical diagnosis and non-destructive testing in collaboration with industry.

研究図Research Figure

Fig.1. Renal microstructures in hamster kidney observed by X-ray phase CT without contrast media.

Fig.2. Polystyrene/PMMA blend scanned with laboratory-based X-ray phase. Blend pieces prepared with different phase-separation time were assembled together for observation.

Fig.3. AA alkaline battery scanned with laboratory-based high-energy X-ray phase CT (by scattering signal). Left: fresh, right: discharged.

文献 / Publications

Nat. Med. 2, 473 (1996). Jpn. J. Appl. Phys. 42, L866 (2003). Kid. Int. 75, 945 (2009). Opt. Express 19, 8423 (2011). Phil. Trans. R. Soc. A, 372, 2013023 (2014). Bone 84, 279 (2016). Macromolecules 38, 7197 (2005). Optica 6, 1012 (2019). Sci. Rep. 7, 6711 (2017). Proc. SPIE 11840, 118400K (2021).

研究者HP