コバルト６０ γ 線照射装置γ 線の利用　

L バンド電子ライナックパルスラジオリシスへの利用光源開発　テラヘルツ波の生成・利用　短パルス電子ビームの利用　

S バンド 150MeV 電子ライナック陽電子ビームの生成・利用　高エネルギー電子ビームの利用　

S バンド RF 電子銃ライナック高輝度電子ビームの生成・利用超極短パルス電子ビームとレーザーとの同期システムの利用

量　子　ビ　ー　ム　科　学　研　究　施　設

ライナック棟コバルト棟

1957 年大阪大学の附属施設としてホットラボ（放射線研究施設）設置

1964 年国立大学校設置法施行規則の改正により「大阪大学産業科学研究所附属放射線実験所」と変更

1968 年 大阪大学統合計画に基づき堺地区より吹田地区へ移転

1975 年 「強力極超短時間パルス放射線発生装置」の設置1978 年 ライナック棟が完成

1978 年 「強力極超短時間パルス放射線発生装置」の設置が完了し運転を開始

1999 年 「Ｓ - バンド電子ライナック」の設置が完了し運転を開始

2002 年 産業科学研究所附属産業科学ナノテクノロジーセンター・加速器量子ビーム実験室発足

2003 年 「 S バンド RF 電子銃ライナック」の設置が完了2009 年 産業科学研究所附属量子ビーム科学研究施設発足

沿革

電子加速器・ガンマ線照射装置の共同利用と量子ビームを用いた共同研究の推進主要装置

強力超短時間パルス放射線発生装置

産研40%

他機関17%

拠点26%

理学研究科 6%

レーザー研 2%

工学研究科 4%

H24 年度利用実績

テーマ数 47 件延べ 2613 人

産研37%

他機関21%

拠点23%

理学研究科 7%

レーザー研 2%

工学研究科 5%

ＲＩセンター 2%

H25 申し込み件数

合計43件

産研41%

他機関24%

拠点10%

理学研究科 5%

レーザー研 2%

工学研究科 10%

ＲＩセンター 2%

薬学研究科 1%

H20-H24 利用申し込み件数

合計220件

＜ H24 年度・学内利用＞・工学研究科・ RI 総合センター・理学研究科・レーザーエネルギー学研究センター・基礎工学研究科

＜ H24 年度・学外利用＞・ 福井大学　・ 高エネルギー加速器研究機構 ・ 核融合科学研究所 ・ 北海道大学 ・ 摂南大学 ・立教大学・ 大阪市立大学・ 兵庫県立大学・ 京都工芸繊維大学・ 群馬大学

＜ H24 年度・拠点利用＞・広島国際大学・群馬大学・北海道大学・神戸大学・日本原子力研究開発機構・東北大学・摂南大学・大阪大学基礎工学研究科・早稲田大学・日本電気株式会社・金沢大学

　　　　　　

＜ H24 年度・学外利用＞

・ 東北大学・ 奈良先端科学技術大学 ・ 京都大学・ 九州大学・ 九州工業大学・ 産総研・ 大阪府立大学・ 宮崎大学・ 東京工業大学・　その他 10 外国機関

共同利用の状況5 年間の共同利用推移

年度 2008(H20) 2009(H21) 2010(H22) 2011(H23) 2012(H24) 年度 2008(H20) 2009(H21) 2010(H22) 2011(H23) 2012(H24)総回数 219 151 100 172 92 総運転時間 2392 1033 2491 2902 1525

年度 2008(H20) 2009(H21) 2010(H22) 2011(H23) 2012(H24) 年度 2008(H20) 2009(H21) 2010(H22) 2011(H23) 2012(H24)総日数 190 193 198 208 217 総運転時間 2470 2609 2605 2729 2745

年度 2008(H20) 2009(H21) 2010(H22) 2011(H23) 2012(H24) 年度 2008(H20) 2009(H21) 2010(H22) 2011(H23) 2012(H24)総日数 29 41 134 113 116 総利用時間 301 429 2156 1600 1635

60コバルト 照射利用状況

Lバンドライナック利用状況

RF電子銃ライナック利用状況

0

500

1000

1500

2000

2500

2008(H20) 2009(H21) 2010(H22) 2011(H23) 2012(H24)

RF電子銃総利用時間

0

20

40

60

80

100

120

140

160

2008(H20) 2009(H21) 2010(H22) 2011(H23) 2012(H24)

RF電子銃総理用日数

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

0

50

100

150

200

250

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

0

50

100

150

200

250

強力超短時間パルス放射線発生装置　と　コバルト 60 ガンマ線

基礎工学研究科　 1% 微生物研究科　 1%

医学系研究科　 2%RI センター 2%基礎工学研究科 2%

基礎工学研究科　 2%

学内（産研）共同利用テーマ　・・計 16 件テーマ名 装置 所属

マイクロ秒ミリ秒パルスラジオリシス法における放射線化学の研究　

Lバンドライナック 産研ナノ秒領域での量子ビーム誘起化学反応基礎過程 Lバンドライナック 産研高輝度電子ビームの発生と特性測定　 Lバンドライナック 産研赤外 FELによるテラヘルツ波源開発 Lバンドライナック 産研ＯＴＲによるウェーク場とバンチ構造の評価 Lバンドライナック 産研EB/EUV用 レジスト高感度化のための高速時間反応研究 Lバンドライナック /コバルト 産研放射線照射による遺伝子損傷の分子機構 Lバンドライナック /コバルト 産研放射線化学反応活性種 Lバンドライナック /コバルト 産研ラジカルイオン光励起状態 Lバンドライナック /コバルト 産研ラジカルイオンの反応性 Lバンドライナック /コバルト 産研放射線化学反応中間体 Lバンドライナック /コバルト 産研水溶液の放射線誘起スパー反応研究 Lバンドライナック /コバル

ト /RF電子銃ライナック産研

フォトカソードＲＦ電子銃ライナックによるフェムト秒・アト秒電子パルスの発生

RF電子銃ライナック 産研フェムト秒アト秒パルスラジオリシスの研究 RF電子銃ライナック 産研陽電子消滅法を用いた高分子電解質膜の研究 コバルト /施設利用 産研Sバンドライナックを用いた陽電子ビーム生成の検討 施設利用 産研

テーマ名 装置 所属Ｌバンドライナックを用いた氷物質のパルスラジオリシス

Lバンドライナック 理学研究科電子線パルスおよび 60Co 線源を用いた、レーザー核融合γ 線スペクトロメーター校正実験、並びに γ 線遮蔽中性子計測器の開発

Lバンドライナック /コバルト

レーザー研

放射線を利用したソフトマテリアルの機能化 コバルト /施設利用 工学研究科電離放射線の生体影響の解析 コバルト RIセンター電子スピン共鳴（ ESR ）法による γ 線照射効果の研究 コバルト 理学研究科放射線反応場を利用したナノ粒子材料の合成 コバルト 工学研究科極低温下での Ku 帯パルス ESR 実験用石英への γ 線照射 コバルト 基礎工学研究

科ミューオン電子転換過程探索実験 DeeMe 計画のための電子飛跡検出用極小セルガスチェンバーのプロトタイプ検出器のビーム試験

RF電子銃ライナック 理学研究科

テーマ名 装置 所属集束型ウイグラー開発の基礎研究 Lバンドライナック 東北大・ KEKサブピコ秒パルスラジオリシスによるナノ空間反応初期過程の研究

Lバンドライナック 北大テラヘルツ領域における癌凍結組織の透過スペクトル計測の試み

Lバンドライナック 福井大Lバンド電子ライナックにおける THz-FEL光特性評価および利用発展の研究

Lバンドライナック 摂南大Lバンド電子ライナックによる偏光高強度 THz光を用いた固体電子状態の研究

Lバンドライナック 摂南大パルスラジオリシス法による軟 X線顕微鏡用レジストの高感度化研究

Lバンドライナック 早大超分子の放射線化学 Lバンドライナック /コ

バルトKonkuk大

ナノエレクトロニクス用高分子材料の反応素過程 Lバンドライナック /コバルト

北大陽電子による大環状ポリエーテルの物性評価 施設利用 京大

学外共同利用テーマ　･･　計 9 件

学内（他部局）共同利用テーマ　・・計 8 件

物質・デバイス領域共同研究拠点テーマ　･･　計 10 件テーマ名 装置 所属

テラヘルツカメラを用いた ISIR 　 TH ｚ -FEL の特性評価 L バンドライナック 日本電気（株）極微細加工材料の反応機構の解明 L バンドライナック 北大

大強度 THz FEL を用いた円偏光赤外分光法による固体電子状態の研究（Ⅱ）

L バンドライナック 摂南大レドックス機能を付与したリポソーム内での反応活性種のダイナミクス

L バンドライナック 神戸大イオン液体中での電子およびホールのダイナミクス L バンドライナック 金沢大高強度赤外光照射による物性制御 L バンドライナック 阪大（基礎

工）高分子系飛跡検出器内の放射線損傷形成構造 L バンドライナック / コバルト

神戸大ラジカルイオンの結合解離過程の研究 L バンドライナッ

ク / コバルト群馬大

パルスラジオリシス法を用いた非均質反応場での過渡現象に関する研究

L バンドライナック /RF電子銃ライナック

原子力機構高精度放射線治療のためのナノ・マイクロ線量計開発 L バンドライナック /RF

電子銃ライナック広島国際大

採択テーマ一覧　（合計 43 件）

L バンドライナックの利用状況

L バンドライナックの研究テーマ 産研内利用• A マイクロ秒ミリ秒パルスラジオリシス法における放射線化学の研究　• ナノ秒領域での量子ビーム誘起化学反応基礎過程• 高輝度電子ビームの発生と特性測定　　• 赤外 FEL によるテラヘルツ波源開発• ＯＴＲによるウェーク場とバンチ構造の評価　　• EB/EUV 用 レジスト高感度化のための高速時間反応研究• 放射線照射による遺伝子損傷の分子機構　　• 放射線化学反応活性種• ラジカルイオン光励起状態　　　　　　• ラジカルイオンの反応性　　　　　　　• 放射線化学反応中間体　• 水溶液の放射線誘起スパー反応研究　　

学内共同利用• Ｌバンドライナックを用いた氷物質のパルスラジオリシス• 電子線パルスおよび 60Co 線源を用いた、レーザー核融合 γ 線スペクトロメーター校正実験、並びに γ 線遮蔽中性子計測器の開発

学外共同利用• 集束型ウイグラー開発の基礎研究• サブピコ秒パルスラジオリシスによるナノ空間反応初期過程の研究　• テラヘルツ領域における癌凍結組織の透過スペクトル計測の試み• L バンド電子ライナックにおける

THz-FEL 光特性評価および利用発展の研究• L バンド電子ライナックによる偏光高強度 THz 光を用いた固体電子状態の研究• パルスラジオリシス法による軟 X 線顕微鏡用レジストの高感度化研究　　• 超分子の放射線化学• ナノエレクトロニクス用高分子材料の反応素過程

拠点利用• テラヘルツカメラを用いた ISIR 　

THｚ -FEL の特性評価　• Ｊ 2 　極微細加工材料の反応機構の解明• 大強度 THz FEL を用いた円偏光赤外分光法による固体電子状態の研究（Ⅱ）• レドックス機能を付与したリポソーム内での反応活性種のダイナミクス• イオン液体中での電子およびホールのダイナミクス• 高強度赤外光照射による物性制御　　• 高分子系飛跡検出器内の放射線損傷形成構造• ラジカルイオンの結合解離過程の研究　• パルスラジオリシス法を用いた非均質反応場での過渡現象に関する研究• 高精度放射線治療のためのナノ・マイクロ線量計開発

強力超短時間パルス放射線発生装置

時間分解電子顕微鏡

時間分解電子線回折

ラジカル反応機構の解明・利用

パルスラジオリシス

THz 波光源開発

EUV 光源開発

陽電子源

赤外ラマン分光赤外吸収分光

材料加工

材料評価

2次ビームの発生電子加速器ガンマ線源維持・管理

環境評価

時間分解型の計測手法

産業利用放射線計測

新型レジスト開発

原子・分子の動力学的解析

生体・機能発現

クリーンエネルギー

ライフサイエンス 物質・材料科学

基礎・応用科学研究と共同利用の推進

燃料電池

半導体DNA 損傷

手法の開発

電解質膜評価

触媒化学

研究の手法と目指す方向

5年間の L バンドライナック利用実績年度 2008(H20) 2009(H21) 2010(H22) 2011(H23) 2012(H24)運転総日数 190 193 198 208 217総運転時間 2470 2609 2605 2729 2745

0

50

100

150

200

250

運転総日

数

2008(H20)

2009(H21)

2010(H22)

2011(H23)

2012(H24)

050010001500200025003000

年度

総運転時

間

• 主要装置の老朽化と故障– 1975 年（昭和 35 年）設置、 1978 年（昭和 38 年）運転開始、以来

36 年間稼働– 2012 年秋に加速管のロウ付け部で大量の冷却水漏れ

• 加速管– 高周波共振器の１種、全長 3 m– マイクロ波パルスのエネルギーを貯めて電子ビームを高いエネル

ギーに加速– 銅製で穴のあいた多くの円盤と円筒を銀ロウ付け（温度の高いハンダ

付け）で組立

• 冷却水– イオン交換樹脂を用いた純水– マイクロ波パルスで発生する熱を取り、 100 分の 1℃ の高い精度で温度を一定に保つ

– 10気圧近い水圧をかけて毎分 100 リットル以上流す

• 故障– ステンレス製補強板下のロウ付け部より冷却水が大量に噴出– 運転不可能– ロウ付け部の腐食が原因で修理不能

• 応急修理– 金属片を接着剤の一種で留めてネジで押さえて水漏れを止め運転再開

• 問題点– 水漏れ再発の懸念– 加速管やそれ以外の部分でも同様の事故が起こる可能性大

Section 1 Section 2 Section 3

パルスラジオリシス計測室

基幹部分での致命的損傷

漏水箇所

漏水部

L バンドライナックの問題点強力超短時間パルス放射線発生装置

水の噴出