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円筒状湾曲グラファイトを使ったハモス型X線マイクロアナライザーの試作

研究課題

研究課題/領域番号 12555170
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 金属物性
研究機関東北大学

研究代表者

松原 英一郎  東北大学, 金属材料研究所, 教授 (90173864)

研究分担者 宇治原 徹  東北大学, 金属材料研究所, 助手 (60312641)
篠田 弘造  東北大学, 金属材料研究所, 助手 (10311549)
中嶋 一雄  東北大学, 金属材料研究所, 教授 (80311554)
櫻井 雅樹  Institute for Materials Research, Tohoku University, Professor (80235225)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
12,000千円 (直接経費: 12,000千円)
2002年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2001年度: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2000年度: 7,000千円 (直接経費: 7,000千円)
キーワード湾曲グラファイト / X線マイクロアナライザ / 蛍光X線マッピング / X線回折 / マキシマムエントロピー法 / 画像処理 / グラファイト集光素子 / 蛍光X線 / マキシマムエンドロピー法
研究概要

試料のある点から発生する蛍光X線を、円筒状に湾曲させた単結晶の内面で回折することで、再び点に集光させることができる。この性質を利用して、試料から発生する蛍光X線の分布を等倍で、2次元記録媒体に写し取ることができることに着目し、X線マイクロアナライザー(XMA)を試作した。装置の試作のために、(1)曲率の大きい湾曲グラファイト単結晶の製作、(2)試料、湾曲結晶、検出用イメージングプレートを保持し、光軸調整を簡便に行えるXMA装置の製作、(3)位置分解能を改善し、より明瞭な像を得るための画像処理ソフトの開発の三つの研究課題について研究を行った。1つめの課題については、松下電器産業(株)が開発したポリイミドフィルムを数百枚単位で重ね高圧下で焼結しグラファイト単結晶を作製する技術により、曲率半径20mmの円筒状グラファイト単結晶の作製に成功した。2つめの課題は、試料・グラファイト結晶・イメージングプレートを直線的に配置した装置を製作し、蛍光X線による画像の結像に成功した。3つめの課題は、マキシマムエントロピー法を使った画像解析プログラムを作成し、画像の解像度の改良を試みた。これらの研究成果を統合し、約0.1mm程度の位置分解能のXMA像を記録できるシステムを開発した。この方法の特徴は、収束電子線を用いる方法に比べ位置分解能は劣るが、真空を必要としないため、電子線を用いたXMAが適用できない湿った物質、生体試料、融体などに適用でき、補完的な役割を担えると考える。また、本研究の付加的効果として、本研究で開発した大きい曲率の湾曲グラファイト単結晶を用いて蛍光X線ホログラムを効率よく集光、測定できることから、微弱な強度変化の測定が必要な蛍光X線ホログラフィーなどに適用することで、放射光ではなく実験室の強力X線発生装置で測定ができることも確かめた。

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (12件)

  • [文献書誌] Y.Takahashi, K.Hayashi, E.Matsubara: "Development of laboratory X-ray fluorescence holography equipment"Journal of Materials Research. Vol.18,No.6. (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松原英一郎: "回折技術とその将来"金属. Vol.71,No.10. 972-975 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Hayashi, Y.Takahashi, E.Matsubara: "Refinement of X-ray Fluorescence Holography for Determination of Local Atomic Environment"Materials Transactions. Vol.43,No.7. 1464-1468 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Hayashi, Y.Takahashi, E.Matsubara: "Development of X-ray Fluorescence Holography Method for Determination of Local Atomic Environment"Proceeding of the Fourth pacific Rim international Conference on Advanced materials and Processing (PRICM4), Ed. By S. Hanada, Z. Zhong, S. W. Nam and R. N. Wright, The Japan Institute of Metals. 567-570 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Takahashi, K. Hayashi and E. Matsubara: "Development of laboratory X-ray fluorescence holography equipment"Journal of Materials Research. 18, 6. to be published (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E. Matsubara: "Diffraction Techniques and their, future"Metals. 71,10. pp.972-975 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Hayashi, Y. Takahashi and E. Matsubara: "Refinement of X-ray Fluorescence Holography for Determination of Local Atomic Environment"Materials Transactions. 43,7. pp.1464-1468 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Hayashi, Y. Takahashi and E. Matsubara: "Development of X-ray Fluorescence Holography Method for Determination of Local Atomic Environment"Proceeding of the Fourth Pacific Rim International, Conference on Advanced Materials and Processing (PRlCM4), Ed. By S. Hanada, Z. Zhong, S.W. Nam and R.N. Wright, The Japan Institute of Metals. pp. 567-570 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Hayashi, Y.Takahashi, E.Matsubara: "Refinement of X-ray fluorescence holography for determination of local atomic environment"Materials Transactions. 43. 1464-1468 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Hayashi, Y.Takahashi, E.Matsubara, et al.: "X-ray fluorescence hologram data collection with a cooled avalanche photodiode"Physics Research B. 196. 180-185 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 松原 英一郎: "回折技術とその将来"金属. 71(10). 972-975 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Hayasshi et al.: "Development of X-ray Fluorescence Holography Method for Determination of Local Atomic Environment"Proc. of 4^<th> Pacific Rim International Conf. on Advanced Materials and Processing(PRICM4). 567-570 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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