CMOSイメージセンサーで切り開くX線撮像分光の新たな地平

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25870181
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 平賀 純子 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (00446527)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: X線 / 撮像分光検出器 / CMOSイメージセンサー

Outline of Annual Research Achievements

今年度は、昨年度購入したイギリス　アンドールテクノロジー社のsCMOSカメラZylaを用いたX線の撮像分光能力の機能検証を行った。常温で実験できるため、冷却と真空を必要としていたX線CCD実験にくらべ実験実施が非常に簡便化されることは、大きなメリットである。
昨年度の実績により、Zyla sCMOSカメラが微弱可視光撮像デバイスであったため、バックグラウンドレベルの画像上の補正処理がデータ取得の初期段階で施されてしまっている事が判明した。この点について、今年度はメーカーと協力してFPGA処理部の改良を施した。改良後、X線の光子計測モードによるスペクトルデータを取得しているが、データ解析については、今後の課題である。
一方、CCDに比べ格段に高い時間分解能を有するCMOSカメラの有効性を検証するため、RI線源ではなく、実験室における大強度のX線発生装置（KEVEX社製X線発生装置）を最大強度（50kV, 1mA）で10cm離れたカメラに照射し、カメラ直前に配置した被写体について、フラックスモードでX線の画像のみを取得する実験を実施した。特に、高いエネルギー時間分解能の実証するため、ランダムに運動する被写体の高速X線撮影を実施した。被写体としては、ダンゴムシを選び、結果、常温動作で、1msec の時間分解能でのX線動画撮影に成功し、X線帯域における高い時間分解能をデモンストレーションした。これらの結果を論文にまとめた。現在、NIM(Nuclear Instruments and Method)への投稿準備中である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

研究代表者が他大学に異動することとなり、これに伴う様々な諸作業により、エフォートが当初の予定より下がってしまったことが要因である。

Strategy for Future Research Activity

昨年度、スペクトル情報取得の際に問題となっていた、前段回路での画像補正を施さないデータ取得は可能となった。今年度は、これらの新しいデータ取得を行い、スペクトル性能、ノイズ性能の評価、性能の温度依存性についてまとめあげ、論文としてまとめる予定である。

Causes of Carryover

予定していた近距離出張を取りやめたため

Expenditure Plan for Carryover Budget

実験部材