メンバー
- 百生敦
東北大学多元物質科学研究所 教授
- 略歴
1985年3月 東京大学工学部物理工学科卒業 1987年3月 東京大学大学院工学系研究科物理工学専攻修士課程修了 1987年4月 株式会社日立製作所入社（基礎研究所配属） 1996年12月 工学博士（東京大学） 1997年3月～1998年2月 欧州シンクロトロン放射光研究機構客員研究員 1999年11月 東京大学大学院工学系研究科物理工学専攻助教授 2003年3月 東京大学大学院新領域創成科学研究科物質系専攻准教授 2012年4月 東北大学多元物質研究所教授（現職）
- 研究活動
短波長電磁波であるＸ線は、基礎研究や応用を問わず広く利用され、もはや不可欠なプローブといえる。最先端Ｘ線源であるシンクロトロン放射（ＳＲ）光源の登場は、Ｘ線関連技術の発展をますます加速させている。実験室系のＸ線源と比べて１０桁ほどの輝度向上が実現しており、その他にも、波長選択性、干渉性、偏光、パルス性など、実験室では実現しにくい魅力的な性質が備わっている。本研究室では、このＳＲ利用技術におけるフロンティア開拓を志し、特にＸ線の位相をキーワードとして研究を推進している。
Ｘ線も光であるので、位相という物理量を有する。果たしてこの位相はＸ線画像計測に活用されているであろうか？馴染み深い胸部レントゲン写真では、比較的Ｘ線を強く吸収する骨が良く映るが、臓器などの軟部組織は一般的にあまりよく見えない。すなわち、Ｘ線は軽元素からなる弱吸収物体を苦手にしている。しかし、Ｘ線の位相を検出すれば、従来法より約千倍の感度改善が可能となるので（文献1）、軟部組織であっても観察可能となってくる。
我々はＸ線干渉計を用いたＸ線位相計測に基づく位相イメージングを世界に先駆けて実現してきた（文献2, 3）。Ｘ線断層撮像法（Ｘ線ＣＴ）との組み合わせにより、三次元観察も可能となっている（図参照）。癌や血管などの構造を無造影で描出できることを実証し、科学技術振興調整費総合研究「Ｘ線位相情報による画像形成とその医療応用の研究」（H9-H14）を行った。
また、Ⅹ線位相イメージング技術を実用化し、社会に還元するための開発も行っている。ＳＲ光源は優れたⅩ線源であるが、巨大な施設であることは実用の観点からは問題となる。この場合はコンパクトなⅩ線源を用いて位相イメージングを実現する必要があると言える。Ⅹ線回折格子を用いるⅩ線タルボ干渉計による位相イメージング（文献4）がそれを可能とする技術として期待されており、現在、科学技術振興機構、先端計測分析技術・機器開発事業「Ⅹ線位相情報による高感度医用撮像技術の開発」(H16-H19)を推進している。
Figure: Ｘ線位相ＣＴによるラット腎臓組織の観察例
[文献]
1) A. Momose and J. Fukuda, Med. Phys. 22 (1995) 375.
2) A. Momose et al., Nature Medicine 2 (1996) 473.
3) A. Momose et al., Radiology 217 (2000) 593.
4) A. Momose et al., Jpn. J. Appl. Phys. 42 (2003) L866.- その他
所属学会：日本放射光学会、日本物理学会、日本応用物理学会、日本医学物理学会、高分子学会、The International Society of Optical Engineering
- 将来計画
本研究室では、シンクロトロン放射光やＸ線自由電子レーザーなどの先端的Ⅹ線源を活用し、先端研究と応用研究の両面で研究教育を行うことをモットーとする。特に「Ｘ線の位相を観る目」を技術の柱とし、Ｘ線光学における研究拠点確立を推し進める。
- 教員からのメッセージ
十年後の君はどうなっていると思いますか？きっと国際舞台で活躍しだしていることでしょう。そのためには、まず元気であり、自由で積極的な議論を交わし、独創性を磨き、行動してください。
- その他