| 研究課題/領域番号 |
21KK0095
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| 研究種目 |
国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分34:無機・錯体化学、分析化学およびその関連分野
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| 研究機関 | 群馬大学 |
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研究代表者 |
鈴木 宏輔 群馬大学, 大学院理工学府, 准教授 (90580506)
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| 研究分担者 |
伊藤 直史 群馬大学, 大学院理工学府, 准教授 (20223159)
Varnava Maria 群馬大学, 重粒子線医学推進機構, 助教 (40913108)
田代 睦 群馬大学, 重粒子線医学推進機構, 准教授 (60447274)
酒井 真理 群馬大学, 重粒子線医学推進機構, 助教 (70727338)
櫻井 浩 群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (80251122)
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| 研究期間 (年度) |
2021-10-07 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
19,110千円 (直接経費: 14,700千円、間接経費: 4,410千円)
2024年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2023年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2022年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
2021年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | コンプトン散乱 / イメージング / 符号化開口 / 非破壊測定 / 高エネルギーX線 / リチウム電池 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
脱炭素化社会の実現に向け世界中でモビリティの電動化が進んでいる。モビリティの電動化に向けては動力源である蓄電池の性能向上は不可欠である。本研究では、高エネルギーX線コンプトン散乱用の符号化開口を初めて設計・作製し、高い空間分解能で大型実用蓄電池の電気化学反応をその反応下で可視化し、反応に寄与するイオンを定量的に解析する測定手法を開発する。高エネルギーX線コンプトン散乱用の符号化開口の実現のため、設計、シミュレーション、作製、実験検証のそれぞれに専門性を有する研究分担者らとの国際共同研究を実施するとともに、国際共同研究を通じて若手研究者の国際的研究ネットワークの形成を支援する。
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| 研究実績の概要 |
今年度は、昨年度作製した符号化開口を用いてコンプトン散乱イメージングを行った。試料は、散乱体として点光源を仮定するため銅の丸棒をペンシル状に加工したものを使用した。試料の先端は直径0.1mmの円形である。実験はSPring-8で行った。入射X線は100keVの単色X線を使用し、ペンシル状試料の先端のみにX線を照射した。測定の結果、符号化開口のパターンに対応した散乱X線のパターンを観測した。また、得られた散乱パターンに逐次近似法を用いて再構成した結果、点光源を示す再構成画像を測定することができた。さらに、複雑な構造を持つ試料として1mm角の銅の立方体の表面に大学のロゴマークを加工したもののコンプトン散乱イメージングを行い、概ね散乱X線パターンから大学のロゴを再構成することができた。しかし、ピンホールで測定した画像に比べると符号化開口から得られる再構成画像はシグナル・ノイズ比が悪いことがわかった。この原因として、今回使用した符号化開口の厚みが不足しており、開口以外を透過するX線があることが示唆される。
また、今年度は、本研究経費にて海外共同研究者を招聘し、セミナーを開催するとともに研究打合せを行い、研究者らの交流を促進するとともに研究の進展に努めた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
今年度は、昨年度作製した符号化開口を用いてコンプトン散乱イメージング実験を行うことができた。また、コンプトン散乱イメージング実験により、符号化開口を用いて点光源を再現できること、ならびに大学のロゴマークを再構成できることを確認できた。一方で、現在の符号化開口の改善点も明らかにすることができたため、本研究はおおむね順調に進展していると考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は、今年度明確となった改善点について検討し、シグナル・ノイズ比の良いイメージングができるようにしたいと考えている。その他にも海外研究者らとの国際共同研究を推進するために海外へ渡航し交流することを考えている。
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