2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of 3-dimensional elemental imaging system using microbeam and capillary lens
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26630477
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
松山 成男 東北大学, 工学研究科, 教授 (70219525)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
寺川 貴樹 東北大学, 工学研究科, 教授 (10250854)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ウエーブガイド / マイクロPIXE / 3次元全元素分析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、細胞試料をミクロンの分解能で3次元全元素分析するために、ウエーブガイドを用いてX線検出器の視野を制限し、スライスから発生したX線のみを集光する手法による3次元分布測定法（スライスマップ法）を開発した。スライスマップ法は、通常のマイクロPIXEシステムとX線ウエーブガイドを組み合わせたもので、ウエーブガイドにより、ウエーブガイドと平行な面内から発生したX線のみが検出されるため、ビームの位置が深さ方向の情報を持つ2次元スライスマップが得られる。試料を移動し、各位置での2次元スライスマップを取得することにより、簡単に3次元マップを導出する事が可能となる。実験は東北大学ダイナミトロン実験室のマイクロビーム分析システムにて行った。検出器はSi(Li)検出器で、ビームラインに対して135度方向に取り付け、その前面にウエーブガイドを取り付けた。ウエーブガイドは、Siウエハ製で幅が10マイクロメートル、大きさが10mm×12mmである。臨界角は10keVのX線に対し0.18°程度である。Ti箔からのX線を、ウエーブガイドを通して測定したところ、ウエーブガイドにより視野が制限されていることが分かった。また、ウエーブガイドと試料からの距離を離すことにより、視野範囲が広がり理論通りの働きをしていることが分かった。さらに、厚み5ミクロンのチタン箔を100ミクロンの間隔をあけて設置したものを用意し分析を行った。その結果、前面と後面のTi箔からのX線がウエーブガイドと平行に、別の位置に検出され、深さ方向の情報を得ることができた。深さ分解能はおよそ60マイクロメートル程度であり、X線の吸収により、後面からのX線収量は半分程度に減少してしまうため、空間構造をもち、自己吸収の影響が少ない試料の分析には有効であると考えられる。
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[Journal Article] Elemental analysis on the particle cross-section of the radioactive cesium contaminated soil by PIXE2016
Author(s)
Tohru Ohnuma, Keizo Ishii, Shigeo Matsuyama, Toshirou Yamaguchi, Hiromu Arai, Atsuki Terakawa, Hirotsugu Arai, Soudai Takyuu, Daichi Sata, Daiki Seki, Kouta Imaizumi, Syuuhei Suzuki and Taisuke Hatakeyama
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Journal Title
International Journal of PIXE
Volume: 26,1&2
Pages: 1-6
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Application of micron X-ray CT based on micro-PIXE to investigate the distribution of Cs in silt particles for environmental remediation in Fukushima Prefecture2016
Author(s)
Keizo Ishii, Taisuke Hatakeyama, Shin Itoh, Daichi Sata, Tohru Ohnuma, Toshiro Yamaguchi, Hiromu Arai, Hirotsugu Arai, Shigeo Matsuyama, Atsuki Terakawa, Seong-Yun Kim
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Journal Title
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research
Volume: B371
Pages: 387-391
DOI
Peer Reviewed
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