| 研究課題/領域番号 |
21K14174
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分21030:計測工学関連
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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 |
西村 龍太郎 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, 特別助教 (00828189)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | データ収集システム / X線イメージング / 半導体検出器 / SOIPIX / 二次元検出器 / DAQ / 制御 / 10Gb Ethernet / 検出器 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
放射光における3次元X線CTイメージング実験のようなX線を用いた撮像は物体の内部構造を非破壊で知る有力な手段であるが、実施には高精細、大面積、高フレームレート撮像が必要となるため、これに対応するデータ収集システムの開発が必要となる。
そこで、Silicon-On-Insulator(SOI)技術を用いたセンサー・読出し回路が一体化されたモノリシック構造の二次元半導体X線検出器であるSOIピクセル検出器と、10Gb Ethernetをベースとした新たなデータ収集システムを組み合わせたX線イメージャーを開発し、高精細・大面積・高フレームレート撮像と柔軟なセットアップを両立した測定システムを開発する。
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| 研究成果の概要 |
Silicon-On-Insulator(SOI)技術を用いた二次元半導体検出器SOIPIXシリーズの一つであるINTPIX4NAを用いた高速X線イメージャの実現のため、Field Programmable Gate Array(FPGA)素子上で動作する10Gb Ethernetコントローラを基盤とした高速データ収集システムを開発した。また、これによる高速X線イメージャの放射光実験施設をはじめとする各種実験への応用展開を進めた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究によって開発されたX線イメージャは、検出器素子の高い解像特性を活かしたX線強度が低い条件となる光学系におけるイメージングへの応用が進められており、今後これらの測定による成果が報告される見込みである。また、検出器素子に改良を施すことにより中性子イメージング等への応用展開が進められている。
加えて、基盤となるデータ収集システムは、Field Programmable Gate Array(FPGA)上で動作するロジックを変更する事による機能拡張や一部構成基板の変更による性能向上が可能である。よって、今後考案される新たな実験、次世代・他種の検出器素子においても幅広い活用が期待される。
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