2017 Fiscal Year Annual Research Report
High-speed and high-sensitive X-ray imaging and tomography with millisecond-order tempol resolution
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15H03590
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
矢代 航 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (10401233)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
竹中 幹人 京都大学, 化学研究所, 教授 (30222102)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | Ｘ線 / イメージング / 位相 / 回折格子 / 高速現象 / トモグラフィ / 放射光 / 非平衡系 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
非平衡系の内部には多くの未知の高速現象が存在すると考えられる。本研究では、我々がこれまで先駆的に開発を進めてきた高感度Ｘ線イメージング法の一つであるＸ線回折格子干渉計をさらに発展させて、マイクロ秒時間分解能の高速・高感度Ｘ線イメージング、およびミリ秒の時間分解能の超高速・高感度4D(空間座標＋時間座標)Ｘ線トモグラフィの実現を目指した。前人未踏の時間分解能で、非平衡系のダイナミクスをその場観察できるという特色を活かして、ソフトマター科学やバイオミメティクスなど基礎・応用分野において新たなフロンティアを開拓することを目的としてきた。
平成29年度は、フォームや生きた昆虫などのミリ秒オーダー4D位相トモグラフィの実現を目指した。測定方法、解析方法などを改良し、整髪料フォームの泡の破壊過程や生きた昆虫の3Dリアルタイム観察などを試みた。また研究予算の範囲内で、Ｘ線回折格子干渉計で用いる回折格子などの光学素子の改良（高アスペクト比化）を試みた。研究予算の範囲内で、学術的に価値のある4D位相トモグラムの取得には至らなかったが、圧縮センシングなど、高度な情報処理技術を駆使することにより、ミリ秒時間分解能で4Dトモグラフィが実現できることは実験的に実証できた。本研究課題を通して、学術的に価値のある応用研究につなげるための問題点（試料を回転しなければならないという制約があることなど）が明確になったため、今後のさらなる発展を目指すに当たって道筋が明らかになった。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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