| 研究課題/領域番号 |
17H01078
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
量子ビーム科学
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| 研究機関 | 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構 |
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研究代表者 |
岸本 俊二 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, 教授 (00195231)
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| 研究分担者 |
田中 真伸 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (00222117)
春木 理恵 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, 研究員 (30404031)
足立 伸一 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, 教授 (60260220)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
43,290千円 (直接経費: 33,300千円、間接経費: 9,990千円)
2020年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2019年度: 12,090千円 (直接経費: 9,300千円、間接経費: 2,790千円)
2018年度: 12,740千円 (直接経費: 9,800千円、間接経費: 2,940千円)
2017年度: 15,340千円 (直接経費: 11,800千円、間接経費: 3,540千円)
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| キーワード | 量子ビーム / 放射光X線 / ピクセルアレイ検出器 / 時間分解測定 / シリコン・アバランシェフォトダイオード / 放射光核共鳴散乱 / 重元素含有プラスチックシンチレータ / シリコンアバランシェフォトダイオード / ピクセル・リニアアレイX線検出器 / 高速シンチレータ / 重元素ナノ粒子 / Si-APDリニアアレイ / ナノ粒子添加プラスチック・シンチレータ / 高集積度ASIC / ナノ秒時間分解測定 / Ｘ線時間分解測定 / 超高速パルス / 重元素添加プラスチックシンチレータ / X線検出器 / マルチチャンネル・スケーリング / ナノ秒時間分解イメージング / 原子核共鳴散乱 / 鉄57原子核 / 128ピクセル / 酸化ハフニウム / 放射光Ｘ線 |
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| 研究成果の概要 |
X線画像検出器自身の応答をシリコン・アバランシェフォトダイオード（Si-APD）ピクセルアレイによりナノ秒まで高速化、空乏層厚さを30μmに改良したSi-APDアレイの直接検出によりサブナノ秒時間変化するX線像の記録、Fe-57放射光核共鳴散乱への応用に成功した。また、重元素添加ナノ秒発光シンチレータ装着により100keVまでの高感度・高速検出を目指し、ZrO2,HfO2,Bi2O3のナノ粒子を40重量%まで含み発光寿命2nsの高感度・高速プラスチックシンチレータ製作に成功した。比例モードSi-APDを受光素子とするピクセルアレイ検出器への搭載が可能となった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は超高速応答・高感度画像検出器システムの実現を目指すものである。X線センサーとしてのSi-APDピクセルアレイの高速・高精度タイミング特性を生かす測定システムを開発した。本システムは新機能材料の探索のためなど、時間分解能を活かした特徴ある分析手法として活用が期待される。さらに重元素添加でX線・γ線に感度があり、しかも従来よりも10分の１から100分の１という短時間で応答・発光するプラスチックシンチレータの開発にも成功した。これは高エネルギーＸ線の高精度測定につながる新しい放射線センサーであり、Si-APDピクセルアレイに装着して新しいＸ線画像検出器システムとしての利用が期待できる。
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