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コヒーレントX線回折顕微鏡のナノ空間分解能とその場観察実現のための解析手法の開発

Research Project

Project/Area Number 18760499
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Physical properties of metals
Research InstitutionOsaka University (2007)
The Institute of Physical and Chemical Research (2006)

Principal Investigator

高橋 幸生  Osaka University, 大学院・工学研究科, 特任講師 (00415217)

Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Fiscal Year 2007: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2006: ¥2,900,000 (Direct Cost: ¥2,900,000)
KeywordsX線顕微鏡 / コヒーレント散乱 / 位相回復
Research Abstract

コヒーレントX線回折顕微鏡(CXDM)が新しいX線顕微法として注目を集めている。原理的にCXDMは入射X線の波長程度の空間分解能を持った実像を再構成可能であるが、実際には入射X線の強度およぴX線検出器の性能に問題があり、その100分の1程度の空間分解能しか実現できていない。この問題を解決する一つの方法が超解像法などの数値解析的な手法を使って、測定された実験データから測定できない実験データを推定し、結果として再構成像の分解能を向上させることである。本研究では、CXDMのための超解像アルゴリズムを開発し、CXDMによる金属材料のその場観察測定実現を目指している。本年度は、昨年度開発した超解像アルゴリズムを実際の実験データに適用してその有効性を評価することを試みた。昨年度、アルミニウム合金および錫亜鉛共晶合金粒子のコヒーレントX線回折測定を行ったが、それらに超解像アルゴリズムを適用するより、既知の構造を持ったテストパターンに適用する方がより厳密にアルゴリズムの有効性を評価できると考え、大阪大学の設備を用いてテストパターンの作製を行った。Si_3N_4膜上に200nm厚さのC_uを蒸着して、収束イオシビーム加工により1μm程度のサイズのテメトパターンを作製した。それを第三世代放射光施設Spring-8に持ち込み、理化学研究所専用のビームラインBL29XULにて入射X線エネルギー5keVでコヒーレントX線回折パターン測定を行った。テストパターンの構造を反映した良質な回折パターンデータの取得に成功し、現在、像再生および超解像アルゴリズムの有効性の評価を行っている。

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2007 2006 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (1 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Methods for obtaining super-resolution images in coherent x-ray diffraction microscopy2007

    • Author(s)
      Y. Takahashi, Y. Nishino, T. Ishikawa
    • Journal Title

      Physical Review A 76

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Approach for three-dimensional observation of mesocopic precipitates in alloys2007

    • Author(s)
      Y. Takahashi, Y. Nishino, T. Ishikawa, E. Matsubara
    • Journal Title

      Applied Physics Letters 90

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Coherent x-ray diffraction pattern of a SnZn cast alloy2007

    • Author(s)
      Y. Takahashi, Y. Nishino, T. Ishikawa, E. Matsubaia
    • Journal Title

      Joiirnal of Physics: Conferehce Series 83

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evaluation of in-vacuum imaging plate detector for x-ray diffraction microscopy2007

    • Author(s)
      Y.Nishino, Y.Takahashi, M.Yamamoto, T.Ishikawa
    • Journal Title

      AIP conference proceedings 879

      Pages: 1376-1379

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] 放射光およびX線回折によるアルミニウム構造解析の例2006

    • Author(s)
      松原英一郎, 市坪哲, 高橋幸生
    • Journal Title

      軽金属 56

      Pages: 635-638

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Hard x-ray diffraction microscopy at SPring-82006

    • Author(s)
      Y.Nishino, J.Miao, Y.Kohmura, Y.Takahashi, C.Song, B.Johnson, M.Yamamoto, T.Ebisuzaki, T.Ishikawa
    • Journal Title

      Proceedings of the 8th International Conference on X-ray Microscopy 7

      Pages: 386-388

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] コヒーレントX線回折顕微法の空間分解能向上のための新たな試み2007

    • Author(s)
      高橋幸生、西野吉則、古川隼人、久保英人、山内和人、松原英一郎、石川哲也
    • Organizer
      日本金属学会秋期大会
    • Place of Presentation
      岐阜大学
    • Year and Date
      2007-09-20
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Book] 金属ナノ組織解析法2006

    • Author(s)
      宝野和博ら
    • Total Pages
      405
    • Publisher
      アグネ技術センター
    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.wakate.frc.eng.osaka-u.ac.jp/takahashi/

    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2006-04-01   Modified: 2016-04-21  

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