2010 Fiscal Year Annual Research Report
ブラッグ反射条件近傍に置いた結晶によるX線波束の異常シフトの観察とX線導波管応用
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21340086
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
香村 芳樹 独立行政法人理化学研究所, 放射光イメージング利用システム開発ユニット, ユニットリーダー (30270599)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 義人 独立行政法人理化学研究所, 物質系放射光利用システム開発ユニット, ユニットリーダー (80260222)
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| Keywords | 動的X線回折理論の新しい描像 / 全反射を伴わないX線導波管 / 歪み結晶 / 分散面のギャップ / 導波管現象のOn/OFF制御 / 高速応答性 / 歪みに対する高感度 / 結晶歪みの制御 |
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| Research Abstract |
完全結晶を用いたBragg反射では、分散面にギャップが生じる。実空間で、結晶に歪みが存在し、逆空間で、結晶への入射角が、Bragg条件からDarwin幅程度外れているという二条件が満たされると、X線波束が結晶中を伝播する際、通常の群速度から大きく外れ、Berry位相の補正が必要となる。X線波束は結晶の法線ベクトル方向に流され、巨視的な異常シフト現象が生じるが、この変位量は、歪み量に比例し、分散面のギャップに反比例する[1]。
実験は、SPring-8、アンジュレータービームラインBL19LXUにて、15keVのX線を用いて行った。昨年、100μmtのシリコン歪み結晶中でX線が約5mm伝播し、結晶の縁に到達した成果について報告したが、この成果は、Physical Review Letters誌にハイライト論文として掲載された[2]。
本年度は、導波管現象のON/OFFの制御(スイッチング)が可能かどうか調べる事を目標として、超音波をダイヤモンドの歪み単結晶の局所領域に照射し、結晶歪みに高速の変動を与える試験を行った。結晶下流に、縁まで到達したX線だけを通すスリットを置き、下流の高速X線検出器によってX線強度の時間変化を調べた。この実験により、400kHz程度の早い時間変動を起こす結晶歪みの定量的な時間追跡に成功した。異常シフト現象が、歪みに対する高感度と、高速応答性を有する事が示された。ただし、導波管現象のON/OFFの制御に関しては、低強度側で強度ゼロは実現できず、完全なスイッチング機能は実現できなかった。結晶歪みの制御と計測技術の双方の精密化を進めていく予定である。
[1]K.Sawada et al., Phys. Rev. Lett., 96, 154802 (2006)
[2]Y.Kohmura, et al., Phys.Rev. Lett. Viewpoint, 104, 244801 (2010), B.W.Adams, Physics 3, 50 (2010)
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Research Products
(6 results)
