サイクロトロン加速器の高度化研究
サイクロトロンは、主として放射性同位元素（RI）の生産に利用されているほか、物理・生物分野の基礎的研究や宇宙用半導体の放射線耐性試験にも利用されています。RI生産では、分子イメージング用RIに加え、標的アイソトープ治療用RIも創薬研究のために生産されています。充分な量のRIを生産するためには、高品質な大強度ビームの安定的供給が要求されます。そこで、ビームの大強度化技術や、大強度ビームの照射および診断技術の開発など、サイクロトロンの高度化を目指した研究を行っています。
「大型サイクロトロン」はエネルギー可変、多イオン種加速が可能で、多目的に利用されています。「小型サイクロトロン」はエネルギー固定、陽子・重陽子の加速が可能で、RI生産に利用されています。
メンバー
涌井 崇志 室長
- 北條 悟 上席研究員
- 杉浦 彰則 主幹技術員
- 小島 聡子 事務支援職員
併任メンバー
- 片桐 健 研究統括（量子医科学研究所 重粒子運転室）
- 村松 正幸 主幹研究員（放射線医学研究所 放射線防護グループ）
主要論文
- Hojo S., Wakui T., Sugiura A., Muramatsu M., Okada T., Kamiya T., Shirai T.: Status report of NIRS-930 and HM-18 cyclotrons at QST-iQMS. Proceedings of the 20th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan, 1098 (2023).
- Kusumoto T., Inaniwa T., Mizushima K., Sato S., Hojo S., Kitamura H., Konishi T., Kodaira S.: Radiation chemical yields of 7-hydroxy-coumarin-3-carboxylic acid for proton- and carbon-ion beams at ultra-high dose rates: potential roles in FLASH effects. Radiation Research 198, 255 (2022).
- Sugiura A., Wakui T., Hojo S., Muramatsu M., Okada T., Kamiya T., Yamaguchi M., Shirai T.: Status report of NIRS-930 and HM-18 cyclotrons at QST-iQMS. Proceedings of the 19th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan, 1155 (2022).
- Ohsawa D., Hirayama Y., Kobayashi A., Kusumoto T., Kitamura H., Hojo S., Kodaira S., Konishi T.: DNA strand break induction of aqueous plasmid DNA exposed to 30 MeV protons at ultra-high dose rate. Journal of Radiation Research 63, 255 (2022).
- Muramatsu M., Kamiya T., Okada T., Katagiri K., Sugiura A., Hojo. S., Wakui T.: Optimization of puller position at compact ECR ion source. Proceedings of the 18th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan, 798 (2021).
- Katagiri K., Kawamura K, Wakui T, Muramatsu M, Hayashizaki N.: Design study of compact EBIS for light-ion production using low-energy hollow electron beams. Nuclear Instruments and Method A987, 164837 (2020).
- Kusumoto T., Kitamura H., Hojo S., Konishi T., Kodaira S.: Significant changes in yields of 7-hydroxy-coumarin-3-carboxylic acid produced under FLASH radiotherapy conditions. RSC Advances 10, 38709 (2020).
- Katagiri K., Wakui T., Hojo S., Boytsov A. Y., Donets E.D., Donets E.E., Ramzdorf A. Y., Noda A., Shirai T., Noda K.: Ion-production efficiency of a singly charged ion source developed toward a 11C irradiation facility for cancer therapy. Review of Scientific Instruments 90, 053303 (2019).
- Nakao M., Hojo S., Katagiri K., Miyahara N., Noda A., Sugiura A., Wakui T., Smirnov V., Vorozhtsov S., Goto A.: Approach to increase beam intensity extracted from a cyclotron. Nuclear Instruments and Methods B406, 214 (2017).
- Khandaker M. U., Nagatsu K., Minegishi K., Wakui T., Zhang M. R., Otsuka N.: Study of deuteron-induced nuclear reactions on natural tungsten for the production of theranostic 186Re via AVF cyclotron up to 38 MeV. Nuclear Instrumental and Methods B403, 51 (2017).