2015 Fiscal Year Annual Research Report
放射光と自由電子レーザーを相補利用する多元的マルチスケール時空間X線イメージング
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25709057
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
高橋 幸生 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00415217)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 金属物性 / X線 / 放射光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
コヒーレントX線回折イメージングの高度化に関する研究を大型放射光施設SPring-8にて行った。具体的には、部分コヒーレントX線と混合状態再構成アルゴリズムを駆使した高分解能・高スループット走査型コヒーレントX線回折イメージング技術の開発を行った。入射X線の空間コヒーレンスを制御するために、全反射集光鏡の上流約４５メートルの位置に４象限スリットを配置し、スリット開口を１０マイクロメートル(横)×５０マイクロメートル(縦)と５０マイクロメートル(横)×５０マイクロメートル(縦)に調整した。スリット開口が小さい場合には、全反射集光鏡に照明されるX線は完全コヒーレントX線とみなされるが、スリット開口が大きい場合は、部分コヒーレントX線とみなされる。厚さ１２ナノメートルのTaテストパターンを集光点に配置し、２種類のスリット開口でそれぞれ試料のコヒーレントX線回折強度パターンを測定した。コヒーレント回折強度パターンに従来の位相回復計算法を適用した場合、完全コヒーレント照明の場合のみ、試料像が再構成された。一方、混合状態再構成アルゴリズムを適用した結果、両者の場合で試料像が再構成され、部分コヒーレントX線を照射した場合の方が、試料像の空間分解能が優れていた。これは、入射X線の第１モードのフラックスが、部分コヒーレントX線を照射した場合の方が大きかったためであり、完全コヒーレントX線を照射した場合と比較して数倍測定スループットを向上できることが分かった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
部分コヒーレントX線と混合状態再構成アルゴリズムを駆使した高分解能・高スループットコヒーレントX線回折イメージングの研究は当初予定していなかったが、本研究課題に資する有意義な成果が得られたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
X線自由電子レーザー施設SACLAを利用したシングルショット回折イメージングの研究を推進し、SPring-8とSACLAを相補利用するコヒーレントX線回折イメージングのスキームを完成させる。
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| Causes of Carryover |
研究を進めていく上で、必要に応じて研究費を執行したため当初の見込み額と執行額は異なったが、研究計画に変更はなく、前年度の研究費を含め、当初の予定通りの研究を進めていく。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
研究で必要な消耗品費や学会等の国内旅費として使用する。
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