2007 Fiscal Year Annual Research Report
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18360047
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
張 小威 High Energy Accelerator Research Organization, 物質構造科学研究所, 研究機関講師 (80217257)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
杉山 弘 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, 助教 (80222058)
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| Keywords | X線シンチレータ / GOS(Gd_2O_2S:Pr) |
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| Research Abstract |
本研究では、1x10^<-9>程度の分解能で5インチの径のFZシリコン結晶に対する格子面間隔と格子面傾きをマッピング測定し,それによって,結晶格子の均一性,結晶表面の平坦性および加工ひずみを評価する手法を確立することを目指している。
この実験手法を実現させるための超精密ゴニオメータを昨年度に設計,製作し,性能テストを行った。主な技術指標が実現できたが,粗動回転機構は回転方向に微細な振動に弱いので,ディスクブレーキを追加する改造を行った。ペンシャルビームによるマッピング測定の速度が遅いので,ラインビームを利用して,ラインセンサー検出する方法で,マッピング速度の高速化を図った。従来X線検出用の半導体フォトダイオードを利用するなら,高価な微少電流検出装置が必要であるので,信号増幅機能を持つ浜松フォトニクス製のH7260Mの32チャンネル多重陽極フォトマルを選び,マルチエレメントのシンチレータと組み合わせて高検出効率のX線ラインセンサーを組み立てた。H7260M主な性能は有感窓0.8x7mmで,0.2mmの間隔で32ch並べており,計32x7mmの有効窓を持っている。それに合わせて,X線を可視光に変換するシンチレータ材料を選定した。いろいろなシンチレータ材料比べた結果,選定した材料はGOS(Gd_2O_2S:Pr)であり,従来のシンチレータ材料(YAP,BGO,CdWO_4)に比べて,発光効率と加工性において,大きく改善されている。それを0.8x7x1mm寸法の素子に加工し,0.1mmの反射材を付けて,32個で一つのシンチレータに仕立てて,H7260Mの入射窓に取り付けた。このセンサーを導入することによって,マッピング測定の速度が20倍位高められる。
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