ナノ秒X線動画でミクロ分子動態計測に成功東京大学,茨城大学,科学技術振興機構
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東京大学などのグループは、X線動画で高分子樹脂内のミクロ分子運動を捉える新たな動態計測手法「透過X線明滅法(Transmitted X-ray Blinking:TXB)」を開発した。本手法では、X線強度のわずかな時間的揺らぎを解析することで、従来のレントゲン(透過X線)撮影では区別ができなかったミクロ分子動態の違いを明確に検出することに成功した。
同グループは、手のひらサイズの超小型X線光源を自作し、X線光源発生点と試料位置、そして検出器までの距離を数ミリレベルまで接近させることで、X線輝度を上昇させ、900ナノ秒という極めて短い時間で1枚の画像を撮影することに成功した。本手法で、従来のX線技術では区別できなかった2つの高分子樹脂(結晶性高分子樹脂ポリエーテルエーテルケトン:PEEKと非結晶性高分子樹脂ポリエーテルイミド:PEI)のX線動画に機械学習を新規に取り入れ解析した結果、90パーセント超の精度で両者を判別することに成功した。
つまり、X線透過静止画像情報への時間軸の取り入れ(動画撮影)と機械学習により、両者の区別が可能となる動態像を得ることに成功した。本成果は、X線透過画像情報に時間軸を取り入れることで実現した世界初の試みで、材料評価に加えて、照射時間が短く被ばく量を抑えられる臨床検査としての利用も期待される。










