2002 Fiscal Year Annual Research Report

超伝導トンネル接合素子を極端紫外線2次元アレイ分光検出器の開発

Research Project

Project/Area Number	12554017
Research Institution	The Institute of Physical and Chemical Research
Principal Investigator	滝澤慶之理化学研究所, イメージ情報技術開発室, 研究協力員 (70312246)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	佐藤広海理化学研究所, イメージ情報技術開発室, 研究員 (20300874) 大谷知行理化学研究所, 川瀬独立主幹研究ユニット, ユニット研究員 (50281663) 清水裕彦理化学研究所, イメージ情報技術開発室, 室長(副主任研究員待遇) (50249900) 池田時浩理化学研究所, 原子物理研究室, 研究員 (80301745) 奥隆之理化学研究所, イメージ情報技術開発室, 研究協力員 (10301748)
Keywords	極端紫外線 / 超伝導トンネル接合素子 / 2次元アレイ / EUV / STJ
Research Abstract	平成14年度は素子の設計・作製と評価実験を行った。理化学研究所内の超伝導接合素子(STJ)作製専用プロセスラインを用いて極端紫外線に用いることのできるピクセルアレイ型STJの作製を行った。まず、サファイヤ基板の上にAl_2O_3をスパッタ法で成膜し、その上にNb/Al/AlOx/Al/Nbといった膜をスパッタ法で積層してSTJ素子を作製した。特に、STJの側面を酸素プラズマで酸化する方法を新たに開発することによって、トンネル障壁における漏れ電流を劇的に減少させることができた。また、Alの膜厚を増加させることで、出力信号の増幅が行えるようになった。これらの素子をHe^3クライオスタットを用いて0.35Kまで冷却し、高エネルギー加速器研究機構のフォトンファクトリーで照射実験を行い、STJ単素子で極端紫外線(47eV)の検出に成功した。55eVの光子に対して、18eV(FWHM)の分解能を達成した。また、多チャンネル読み出しに関しては、X線の領域であるが4チャンネルまで成功した。EUVでの多チャンネル読み出しにおいては、複数のチャンネルへの電気的接続によるノイズの増加の影響が大きいが、信号検出は成功した。分解能に関しては、解析中である。本研究の目標である極端紫外線を2次元アレイSTJ検出器で検出することは、ほぼ達成した。しかしながら、さらなる多チャンネル化、高分光能力を達成するためには、いくつかの課題が残った。多チャンネル化に関しては、読み出し回路系の低ノイズ化等の改善もしくは、読み出し系の超伝導回路化が必要である。高分光能力には、ギャップエネルギーの低い、すなわち生成電子の大きい、材質(Taなど)に変更する必要がある。

Research Products
(5 results)

All Other

All Publications (5 results)

[Publications] Y.Takizawa, Y.Takahashi 他3名: "Conceptual design of combined visible-Xray Wide-Band telescope"Proc.SPIE, Highly Innovative Space Telescope Concepts. 4849. 227-234 (2002)
[Publications] 滝澤慶之, 清水裕彦他5名: "超伝導トンネル接合撮像型検出器が拓く次世代望遠鏡"放射線、特集・宇宙と放射線計測. 29・2. 147-157 (2002)
[Publications] Y.Takizawa, C.Otani, H.Sato 他9名: "Development of superconducting tunnel junctions for EUV Detectors"Surface Review and Letters. 9・1. 561-565 (2002)
[Publications] C.Otani, Y.Takizawa, H.Sato 9名: "Development of Superconducting Tunnel Junctions as an Energy-Dispersive Detector for UV and Visble Photons"Physica C : Superconductivity. 372-376. 399-402 (2002)
[Publications] 清水裕彦: "超伝導トンネル接合素子の開発と応用"日本物理学会誌. 56. 675-683 (2001)

2002 Fiscal Year Annual Research Report

超伝導トンネル接合素子を極端紫外線2次元アレイ分光検出器の開発

Principal Investigator

滝澤 慶之 理化学研究所, イメージ情報技術開発室, 研究協力員 (70312246)

Research Products

[Publications] Y.Takizawa, Y.Takahashi 他3名: "Conceptual design of combined visible-Xray Wide-Band telescope"Proc.SPIE, Highly Innovative Space Telescope Concepts. 4849. 227-234 (2002)

[Publications] 滝澤慶之, 清水裕彦 他5名: "超伝導トンネル接合撮像型検出器が拓く次世代望遠鏡"放射線、特集・宇宙と放射線計測. 29・2. 147-157 (2002)

[Publications] Y.Takizawa, C.Otani, H.Sato 他9名: "Development of superconducting tunnel junctions for EUV Detectors"Surface Review and Letters. 9・1. 561-565 (2002)

[Publications] C.Otani, Y.Takizawa, H.Sato 9名: "Development of Superconducting Tunnel Junctions as an Energy-Dispersive Detector for UV and Visble Photons"Physica C : Superconductivity. 372-376. 399-402 (2002)

[Publications] 清水裕彦: "超伝導トンネル接合素子の開発と応用"日本物理学会誌. 56. 675-683 (2001)

滝澤慶之理化学研究所, イメージ情報技術開発室, 研究協力員 (70312246)

[Publications] 滝澤慶之, 清水裕彦他5名: "超伝導トンネル接合撮像型検出器が拓く次世代望遠鏡"放射線、特集・宇宙と放射線計測. 29・2. 147-157 (2002)