| Project/Area Number |
21K14174
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 21030:Measurement engineering-related
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
Nishimura Ryutaro 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 特別助教 (00828189)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
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| Keywords | データ収集システム / X線イメージング / 半導体検出器 / SOIPIX / 二次元検出器 / DAQ / 制御 / 10Gb Ethernet / 検出器 |
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| Outline of Research at the Start |
放射光における3次元X線CTイメージング実験のようなX線を用いた撮像は物体の内部構造を非破壊で知る有力な手段であるが、実施には高精細、大面積、高フレームレート撮像が必要となるため、これに対応するデータ収集システムの開発が必要となる。
そこで、Silicon-On-Insulator(SOI)技術を用いたセンサー・読出し回路が一体化されたモノリシック構造の二次元半導体X線検出器であるSOIピクセル検出器と、10Gb Ethernetをベースとした新たなデータ収集システムを組み合わせたX線イメージャーを開発し、高精細・大面積・高フレームレート撮像と柔軟なセットアップを両立した測定システムを開発する。
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| Outline of Final Research Achievements |
We developed the high speed readout data acquisition system using 10Gb Ethernet controller based on Field Programmable Gate Array (FPGA). This system was unified with INTPIX4NA, the silicon pixel sensor using Silicon-On-Insulator (SOI) technology, as the higher framerate and well resolution X-ray imaging device.
In addition, the application of this new X-ray imaging device developed thereby to various experiments, including those at synchrotron radiation experimental facilities.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究によって開発されたX線イメージャは、検出器素子の高い解像特性を活かしたX線強度が低い条件となる光学系におけるイメージングへの応用が進められており、今後これらの測定による成果が報告される見込みである。また、検出器素子に改良を施すことにより中性子イメージング等への応用展開が進められている。
加えて、基盤となるデータ収集システムは、Field Programmable Gate Array(FPGA)上で動作するロジックを変更する事による機能拡張や一部構成基板の変更による性能向上が可能である。よって、今後考案される新たな実験、次世代・他種の検出器素子においても幅広い活用が期待される。
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