医療画像診断や工業製品の検査に使われるX線画像技術では、X線を光に変換するシンチレータ(※1)の性能が重要です。高い発光量と高速応答、照射後に残る光(残光)の低減が求められますが、応答を速めると発光量が低下するなど、これらの両立が課題でした。
東北大学未来科学技術共同研究センター(NICHe)の鎌田圭教授、同大学金属材料研究所(IMR)の吉川彰教授(NICHe兼務)、同大学大学院工学研究科の末積尚人大学院生らは、株式会社C&A、チェコ科学アカデミー物理学研究所(FZU)、ドイツ電子シンクロトロン(DESY)、ラトビア大学固体物理学研究所などとの国際共同研究により、セリウムとマグネシウムを添加したYAGG結晶(※2)の発光特性を大幅に改善して発光性能を高め、小魚や電子部品の内部構造をX線撮影で可視化に成功しました。本成果は、材料開発から発光機構の検証、画像実証までを国際連携で進めたもので、次世代X線イメージングや高エネルギー物理学用ガンマ線検出器を支える検出材料への応用が期待されます。
本研究成果は、2026年10月3日に国際学術誌Laser & Photonics Reviewsに掲載されました。
(※1)シンチレータ:
放射線を吸収し、そのエネルギーを可視光などに変換する材料。光センサやカメラと組み合わせて放射線を検出する。
(※2)YAGG結晶:
ガーネット構造の酸化物で、分子式はY3(Al,Ga)5O12 。
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