X線シアリング干渉計を用いた屈折率CT

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10450028
• Research Institution: Osaka Prefecture University
• Principal Investigator: 岩田 耕一 大阪府立大学, 工学部, 教授 (20081242)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 菊田 久雄 大阪府立大学, 工学部, 助手 (10214743) ; 久保 速雄 大阪府立大学, 工学部, 助教授 (30081243)
• Keywords: X線 / シアリング干渉計 / 屈折率 / CT / 位相差

Research Abstract

既に製作していたX線シアリング干渉計を用いて、プラスチックとセロテープ、フォトレジストなどを試料として、位相差の測定を行った。このとき、くさび形のアクリル樹脂を回転することにより、位相シフト法を導入して、2π以下の位相差を測定した。また、この位相差から、位相を求め、それを厚みに変換した。位相差や厚みの分布を得るためには、試料を機械的に走査する。この結果、フォトレジストの数ミクロンの厚みの変化が捉えられることがわかった。また、アクリル樹脂で挟まれたセロテープを試料として、2次元に走査することにより、位相差の2次元分布を得て、非破壊検査の可能性を示した。
次に、この干渉計のX線源を線光源とし、検出にX線用の冷却CCDカメラを用いて、干渉縞を画像としてとらえる計測システムを製作した。このシステムにより、干渉縞強度の分布を機械走査型のシステムよりは短時間で計測することができるようなり、研究を効率よく行えるようになった。
また、このような画像型の干渉計の分解能に関して、X線の動力学理論を用いた球面波展開を行いて解析シミュレーションを行った。その結果、シア量が小さい干渉計ができれば、数ミクロン程度の空間分解能が可能であることを見いだした。この結果を基に、シアリング量の小さい新しい干渉計を設計し、シリコン結晶から製作した。今後この干渉計をもとに2体型の干渉計の研究を行う予定である。
上に述べたような結果を学会や国際会議で発表し、論文にするとともに、X線干渉計の解説記事を執筆した。

Research Products

• [Publications] K.Iwata 他: "Phase Imaging with an X-ray Shearing Interferometer" International Archives of Photogrammetry and Remote Sensing. 32・5. 70-73 (1998)
• [Publications] K.Iwata 他: "X-ray Shearing Interferometer for non-destructive Testing" Experimental Mechanics ed by IMAllism (A.A.Balkema, U.K). 741-745 (1998)
• [Publications] 岩田耕一: "X線干渉計とその応用" 精密工学会誌. 64・9. 1299-1303 (1998)