2024 Fiscal Year Annual Research Report
Development of High-Speed X-ray Imager using 10Gb Ethernet Transmission Data Acquisition System
| Project/Area Number |
21K14174
|
|---|
| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
|---|
Principal Investigator |
西村 龍太郎 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, 特別助教 (00828189)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
|
| Keywords | X線イメージング / 半導体検出器 / SOIPIX / 二次元検出器 / DAQ / 制御 / データ収集システム / 10Gb Ethernet |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題においては、二次元半導体検出器であるSOIピクセル検出器INTPIX4NAを用いたX線イメージャの開発を目指している。このINTPIX4NAは17um正方画素を832×512ピクセル搭載した有効視野14×9mmの検出器であり、5-20keVの範囲のX線に対して高い解像特性を持つことから、申請者の所属するKEK放射光施設に置いても期待される検出器の一つである。放射光施設での利用が可能なX線イメージャの完成に向けて、本課題では高速読み出しに対応するデータ収集システム基板とINTPIX4NA検出器のX線イメージャ用基板を開発し、これらを統合したカメラパッケージの構築を進めている。
昨年度までの実施内容として、以下の項目を実施済みである。
(1)10GbE対応データ収集基板を用いたX線イメージャを設計。(2)検出器制御に用いる10GbE対応データ収集基板について、動作検証を実施し、検証内容を基に一部改修・追加基板を開発。(3)INTPIX4NAを1素子搭載した、真空容器内での冷却に対応するX線イメージャ用基板を開発。(4)検出器基板・冷却容器の開発。(5)開発した10GbE対応データ収集基板・INTPIX4NA検出器基板・冷却容器を用いた撮像試験を実施し、本検出器の特性が発揮される低強度のエネルギー領域5-20keVのX線を用いる光学系における有効性を確認。(6)得られた試験結果を基にノイズ特性の改善のため、電源回路を再設計。(7)開発したX線イメージャの応用展開に向けて、放射光施設の実験ステーションを用いた撮像試験を実施。
以上を踏まえ、今年度に実施した研究実績は以下の通りである。
(1)利便性向上のため、小型ワークステーションを導入し、従来と同等以上の測定の実施可能性を検証。(2)ノイズ低減のための電源系見直し(超低ノイズ電源導入)を実施。
|
| Remarks |
(1)は本研究によって開発された基板に関する情報を記載したWebページ、(2)は本研究で開発した装置で使用するSOIPIX検出器INTPIX4NAに関する情報を記載したWebページ、(3)は本研究で開発した装置で使用するソフトウェア類を含めた制御ソフトウェア類の頒布Webページである。(4)は研究代表者所属機関の保有プログラム類のリストであり、687番、703番が関連知財である。
|
