2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of ultrafast pixel-array X-ray detector with sub-nanosecond time resolution
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25246040
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
岸本 俊二 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, 教授 (00195231)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 真伸 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (00222117)
春木 理恵 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, 研究員 (30404031)
足立 伸一 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, 教授 (60260220)
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| Project Period (FY) |
2013-10-21 – 2017-03-31
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| Keywords | 量子ビーム / 放射光 / X線検出器 / 時間分解実験 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
（A）0.5nsサンプリングMCS回路系による128チャンネルSi-APDリニアレイ検出器システムの性能評価を行った。：
2nsごとの入射X線パルスをピークの重なりなく、完全に分離できる時間分解能0.5ns（FWHM）を達成した64チャンネル用0.5nsサンプリングMCSシステムに続き、H27年度に製作した128チャンネルMCSシステムボードに、H25年度に製作した128ピクセルのSi-APDリニアアレイ（ピクセルサイズ：H100×V200μmおよびH100×V400μm、ピクセル間ギャップ：50μm、H方向長さ：19mm、空乏層厚：10μm）を装着し、ピクセルごとの計数分布（検出効率）や時間分解能を放射光マイクロX線ビーム（ビーム径＜10μm）により調べた。
（B）0.5nsサンプリングMCS回路系による64チャンネルおよび128チャンネルSi-APDリニアアレイシステムによる放射光核共鳴散乱実験やX線回折・イメージング実験を実施した。：
2nsごとのX線パルスを使って検出器に直接入射して検出器システムの特性を評価した。得られた結果を国際会議(IEEE2016、11月3日、フランス・ストラスブール)で口頭発表した。また、X線干渉像の強度変化を記録する実験を行なった（PF実験課題：2016G578、およびSPring-8:2016A5400）。
（C）高速シンチレータとしてハフニウム・ナノ粒子プラスチックシンチレータと検出器の製作を進めた。：
厚さ1mmの検出効率：＞10%（市販の鉛添加PLシンチと比べ3倍以上）、発光寿命は2ns以下、発光効率：>10%（NaI:Tl比）が得られる高速シンチレータを目指して酸化ハフニウムナノ粒子を分散させたプラスチックシンチレータを製作・テストした。受光素子としてSi-APDの4素子アレイを使ったAPDシンチレーション検出器を製作した。
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Remarks |
(1)はKEK測定器開発室（DTP）ホームページ内のFPIXプロジェクトのURL。KEK-DTPプロジェクトとしてFPIXプロジェクトは終了したが引き続き成果が追記されている。
(2)はKEK測定器開発室（DTP）ホームページ内のFSCIプロジェクトのURL。
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