Imagingforthe studies of spatial hierarchy structure and dynamics using synchrotron radiation

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project Area: Interdisciplinary research on quantum imaging opened with 3D semiconductor detector
• Project/Area Number: 25109008
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: High Energy Accelerator Research Organization
• Principal Investigator: Kishimoto Shunji 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, 教授 (00195231)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 熊井 玲児 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, 教授 (00356924) ; 五十嵐 教之 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, 准教授 (80300672)
• Project Period (FY): 2013-06-28 – 2018-03-31
• Keywords: 放射光X線 / X線検出器 / ピクセルアレイ / SOI技術 / 計数型 / 2次元画像

Outline of Final Research Achievements

We developed some tips of test element groups(TEGs) for X-ray counting-type pixel sensor, based on the SOI（Silicon On Insulator）technology. We evaluated the TEGs using synchrotron X-rays, and the charge comparing circuit and the thin structure for detecting soft X-rays were successfully confirmed by the experiments. We also used the SOPHIAS detector that was developed by the C01 group, for synchrotron X-ray experiments of the X-ray small scattering and of the X-ray diffraction. A new phase of a polymer material was surely determined by using a fine pixel size of 30 μm of the SOPHIAS detector.

Free Research Field

放射光X線科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

新しい物質材料や生体高分子などの構造や機能を探るためのX線2次元検出器の基礎開発と放射光X線を使う実験への応用を行った。X線を一つ一つ区別して数える方式の微細なピクセルからなる検出器の基礎となるテスト用チップをSOI技術と呼ばれる方式で製作し、その有効性をしめすことができた。また、同じSOI技術を使ったもので、X線によって発生する電荷を集めて画像として記録することができる積分型検出器・SOPHIASを使って放射光X線実験を行った。SOPHIAS検出器を使ってX線散乱の様子を調べることで、新しい材料として注目される試料に特徴的な分子構造を証明することに成功した。