| 研究課題/領域番号 |
20H04462
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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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| 審査区分 |
小区分80040:量子ビーム科学関連
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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 |
的場 史朗 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, 技師 (80535782)
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| 研究分担者 |
大下 英敏 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, 技師 (00625163)
吉川 一朗 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (10311169)
瀬谷 智洋 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, 准技師 (30563978)
吉岡 和夫 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 講師 (70637131)
平田 浩一 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 上級主任研究員 (80357855)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2022年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2021年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2020年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円)
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| キーワード | マイクロチャンネルプレート / 検出器 / 放射光 / 極端紫外光 / 中性子 / ミュオン / イメージング / 二次イオン質量分析 / 極端紫外線 / 真空紫外光 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
多種多様な粒子・光子検出に最適化した超高感度マイクロチャンネルプレート(MCP)を開発する．このために，MCP検出表面の微細構造と検出効率の関係をイオンマイクロビームを用いた実験により導き出す．表面構造の最適化、及び、MCP表面に最適なコーティングや反応材料を塗布することにより，幅広いエネルギー領域における粒子・光子の最大検出効率を100%に引き上げる．イオン・中性子・ミュオン・極端紫外光を用いた計測機器で上記の手法により試作したMCPの実機実証実験を行い，超高感度MCPの仕様の最適化を行う．これらの開発を通して，素粒子・物性・宇宙物理学，及び，関連する物理化学分野全体の実験技術向上に資する．
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| 研究成果の概要 |
高速・高空間分解能イメージング素子であるマイクロチャンネルプレートの高検出効率化に成功した．特に，真空紫外光検出において，粒子の入射部にテーパー加工を施したテーパー型マイクロチャンネルプレートを用いることで，コーティングよりも大きな検出効率向上効果が得られ，人工衛星ミッション等で適応されていくことが期待される．また，テーパー加工とコーティングを組み合わせることで，従来のマイクロチャンネルプレートでは検出効率が低かった数キロエレクトロンボルト程度以下の低エネルギーイオンやミュオン等の荷電粒子について，検出効率を大幅に向上させることが可能となった．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で開発された様々な粒子・幅広いエネルギーにおいて高感度で検出できるマイクロチャンネルプレートは，多重同時計測の効率を劇的に向上させるものであり，科学計測技術の発展に大きな寄与を与える．また，産業用分析機器の検出効率も大幅に向上させることが可能であるため，クーロン爆発法を用いた高分子の空間的原子配置の直接測定等の全く新しい分析手法が開発されていくと期待される．
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