2022 Fiscal Year Annual Research Report
Imaging technique of metallic Li deposition in a Li-ion battery by muonic x-rays
Publicly Offered Research
| Project Area | Toward new frontiers : Encounter and synergy of state-of-the-art astronomical detectors and exotic quantum beams |
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| Project/Area Number |
21H00176
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
梅垣 いづみ 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, 助教 (20638522)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ミュオン / イメージング / リチウム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、従来のミュオン特性X線を用いた元素分析をイメージングに発展させることを目指して取り組んだ。ミュオンビームの運動量を変えることで深さ方向に分析箇所を変えることができるため、一次元の深さ方向の測定がなされている。一方で、面内の元素分布を調べたいニーズは高い。特に、軽元素の非破壊分析が可能という、ミュオン特性X線の特性を活かして、リチウムイオン電池内部のリチウムのイメージングを実現することを目的にしている。
2021年度に、イメージングの研究者のコミュニティとの議論を深め、研究グループを形成することができたので、当該年度には、KEK 長期S2課題に採択され、ビームタイムを獲得することができた。このS2課題に採択されたといいことは、複数年に渡り、継続して取り組むプロジェクトとして高く評価され、実施を推奨されているということである。
直径5 mmのタングステンのコリメータを設計、作成し、試料から発せられたミュオン特性X線をコリメートし、撮像するイメージング実験を実現した。検出器には、シリコンダブルストリップ検出器 (Si DSD)を用いて、金属リチウムのイメージングを実施した。最初の実験としては、1 keV程度のエネルギー分解能で30 keV以下のエネルギー領域で、エネルギースペクトルを取得することができ、明瞭なリチウムのイメージが得られた。
今後、ミュオン特性X線の強度とリチウム量の相関を得て、コリメータの直径を小さくし、位置分解能を上げていきたい。今後、実用材料への応用実現に向けた、重要なステップとなる基礎的な結果が得られた。
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| Research Progress Status |
令和4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 |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(4 results)
