円筒状湾曲グラファイトを使ったハモス型X線マイクロアナライザーの試作

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12555170
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 松原 英一郎 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (90173864)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宇治原 徹 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (60312641) ; 櫻井 雅樹 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (80235225) ; 中嶋 一雄 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (80311554)
• Keywords: グラファイト集光素子 / X線マイクロアナライザ / 蛍光X線マッピング / 湾曲グラファイト / マキシマムエントロピー法 / 画像処理

Research Abstract

試料のある点から発生する蛍光X線が、その点を通る軸の周りに円筒状に湾曲させた単結晶によって回折される結果、再び円筒軸上の回折条件を満足する点に集光する現象を利用して、試料上の元素マッピングを行うための装置、X線マイクロアナライザー装置の試作を本研究は目的としている。本年度は、平成12年度の試作に基づいて下記の成果を挙げた。
●十分大きな面積のグラファイト湾曲結晶の設計と作製
平成12年度に開発した結晶が十分に大きくなかったために、画像を結像するために必要な十分な強度を得ることができなかった。そこで、本年は、円筒の曲率半径は同じで、面積が4倍近い大きい湾曲結晶の開発に成功した。それを用いて、露光時間を5分の1以下に短縮することができた。これにより、これまでバックグランドの高い画像しかえられたなかったのが、改善され、微細な構造を評価できる目処を立てることができた。
●画像解析のためのプログラムの改善
マキシムエンドロピー法による画像解析技術は、計算時間の制約からこれまであまり大きな画像に対しては適用できなかった。そこで、プログラムのアルゴリズムを改善し、これまで2mm四方程度の画像しか適用できなかったのを、5mm四方の拡張できるようにした。
●本システムの空間分解能の検証
本装置を1mm間隔で並べた板の断面からの蛍光イメージを測定し、空間分解能を検証した。その結果、この装置は、分解能が約0.5mmであることが分かった。

Research Products

• [Publications] 松原 英一郎: "回折技術とその将来"金属. 71(10). 972-975 (2001)
• [Publications] K.Hayasshi et al.: "Development of X-ray Fluorescence Holography Method for Determination of Local Atomic Environment"Proc. of 4^<th> Pacific Rim International Conf. on Advanced Materials and Processing(PRICM4). 567-570 (2001)