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時間およびエネルギー分析メスバウアー分光法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K05250
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分29010:応用物性関連
研究機関京都大学

研究代表者

北尾 真司  京都大学, 複合原子力科学研究所, 准教授 (00314295)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードメスバウアー分光 / 核共鳴散乱 / 放射光 / 時間分析 / 波高(エネルギー)分析 / 放射光メスバウアー吸収分光 / エネルギー分析 / 放射光メスバウアー分光 / 放射光メスバウアー吸収分光法 / 時間エネルギー同時分析 / 高速時間分析 / 高速エネルギー分析 / アバランシュフォトダイオード(APD)検出器 / 時間ーエネルギー分析
研究開始時の研究の概要

本研究では、通常のメスバウアー分光では、これまでほとんど行われてこなかった、時間分析とエネルギー分析を同時に行うという手法を開発し、メスバウアー分光を新たなステージへ拡大するための測定系の開発を目的とする。本研究の目的を達成するために、高速時間分解検出器からのシグナルの測定時刻と波高(エネルギー)分析した情報をシグナルごとに記録するという手法を用いる。これにより、測定が終了した後に、時間とエネルギーの任意の分析をすることが可能になる。本研究では、測定系の構築と応用実験による実証を行い、これまで測定することができなかった情報を得る新たな実験手法を確立する。

研究成果の概要

本研究は元素を選択した電子状態や磁気状態などの優れた分析手法であるメスバウアー分光法において、時間分析およびシグナル波高(エネルギー)分析を同時に行う回路系を導入することにより、これまでほとんど行われてこなかった新たな分光法へ活用するための測定回路系の開発を目的とするものである。本研究で開発した手法により、放射性線源を用いる実験と、放射光を線源とする放射光メスバウアー吸収分光法のいずれにおいても、時間分析およびエネルギー分析の実験が可能であることを実証した。この手法を用いることで時間分析およびエネルギー分析メスバウアー分光の応用研究の展開の新しい道を開くことができ、さらなる発展が期待できる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

一般的なメスバウアー分光法は時間分析の手法はほとんど行われていなかったが、たとえば時間的に変動する系などの時間変化測定などといった新しい実験への応用が可能となる。またエネルギー分析の手法は、深さ分析によるメスバウアー分光や、ノイズ除去により実験効率を向上などの、メスバウアー分光法を深化させるために有用な手法となる。エネルギー分析と時間分析の手法は同時に行うことができるため、応用の幅は非常に大きくメスバウアー分光法を用いた分析手法の活用範囲を大きく拡大することができる。

報告書

(6件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2023 2022 2021 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Preparation of Mossbauer sources for 161Dy, 166Er, and 169Tm2023

    • 著者名/発表者名
      Kitao Shinji、Kobayashi Yasuhiro、Kurokuzu Masayuki、Kubota Takumi、Seto Makoto
    • 雑誌名

      Hyperfine Interactions

      巻: 244 号: 1 ページ: 10-10

    • DOI

      10.1007/s10751-023-01822-9

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Time- and Energy-Resolved Synchrotron-Radiation-Based Mossbauer Spectroscopy2022

    • 著者名/発表者名
      Kitao S.、Masuda R.、Fujihara T.、Tajima H.、Nagasawa N.、Yoda Y.、Masuda T.、Yoshimura K.、Seto M.
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 2380 号: 1 ページ: 012136-012136

    • DOI

      10.1088/1742-6596/2380/1/012136

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of a measurement system enabling the reconstruction of γ-ray time spectra by simultaneous recording of energy and time information2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Tajima, Shinji Kitao, Ryo Masuda, Yasuhiro Kobayashi, Takahiko Masuda, Koji Yoshimura and Makoto Seto
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 58 号: 10 ページ: 108001-108001

    • DOI

      10.7567/1347-4065/ab3f19

    • NAID

      210000157036

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Er-166放射光メスバウアー吸収分光法の開発2023

    • 著者名/発表者名
      北尾真司、黒葛真行、山下拓之、増田亮、永澤延元、依田芳卓、瀬戸誠
    • 学会等名
      日本物理学会第7回年次大会(2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Development of 166Er Synchrotron-Radiation-Based Mossbauer Spectroscopy2023

    • 著者名/発表者名
      S. Kitao, M. Kurokuzu, H. Yamashita, R. Masuda, N. Nagasawa, Y. Yoda, T. Masuda, K. Yoshimura, and M. Seto
    • 学会等名
      International Conference on Hyperfine Interactions and their Applications (Hyperfine2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Time and Energy Resolved Synchrotron Radiation based Mossbauer Spectroscopy2022

    • 著者名/発表者名
      S. Kitao, R. Masuda, T. Fujihara, H. Tajima, N. Nagasawa, Y. Yoda, T. Masuda, K. Yoshimura, and M. Seto
    • 学会等名
      4th International Conference on Synchrotron Radiation Instrumentation(SRI2021)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Mossbauer Sources for 161Dy, 166Er, and 169Tm2022

    • 著者名/発表者名
      S. Kitao, Y. Kobayashi, M. Kurokuzu, T. Kubota, M. Seto
    • 学会等名
      International Symposium on the Industrial Applications of the Mossbauer Effect(ISIAME2022)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 多元素メスバウアー分光の現状2022

    • 著者名/発表者名
      北尾真司、小林康浩、瀬戸誠
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会第184 回秋季講演大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 時間およびエネルギー分析Eu-151放射光メスバウアー吸収分光法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      北尾真司,増田亮,藤原拓,田嶋寛介,永澤延元,依田芳卓,瀬戸誠
    • 学会等名
      日本物理学会 第77回年次大会(2022)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of Time- and Energy-Resolved Synchrotron-Radiation-Based Mossbauer Spectroscopy2022

    • 著者名/発表者名
      S. Kitao, R. Masuda, T. Fujihara, H. Tajima, N. Nagasawa, Y. Yoda, T. Masuda, K. Yoshimura, and M. Seto
    • 学会等名
      14th International Conference on Synchrotron Radiation Instrumentation(SRI2021)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 核共鳴散乱のエネルギー分析による深さ依存メスバウアー分光法の開発2021

    • 著者名/発表者名
      北尾真司, 増田亮, 谷口博紀, 田嶋寛介, 依田芳卓, 瀬戸誠
    • 学会等名
      日本物理学会 第76回年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-01-30  

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