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基板吸収型超伝導トンネル接合X線検出器の開発

研究課題

研究課題/領域番号 25390142
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 量子ビーム科学
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

志岐 成友  国立研究開発法人産業技術総合研究所, ナノエレクトロニクス研究部門, 主任研究員 (50342796)

連携研究者 大久保 雅隆  産業技術総合研究所, ナノエレクトロニクス研究部門, 上席イノベーションコーディネーター (60356623)
浮辺 雅宏  産業技術総合研究所, ナノエレクトロニクス研究部門, グループ長 (00344226)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード超伝導トンネル接合 / X線検出器 / エネルギー分解能 / 微細加工 / MEMS / X線吸収分光 / 微量軽元素 / X線 / 検出器 / X線分光 / 超伝導検出器 / STJ / MEMS / 蛍光X線分析 / 蛍光エックス線分析
研究成果の概要

2-4keVの軟X線領域で高感度・高エネルギー分解能を両立し微量元素のXAFS測定を目的として、超伝導トンネル接合(STJ)にピクセル化されたSi吸収体(SPA)を取り付けた新しい検出器の製造法および特性を研究した。400ミクロン厚のSi基板に100素子STJ検出器を製作し、裏面よりSi基板に深さ350ミクロンの溝をドライエッチングにより形成してSPAとした。エネルギー分解能は5.9 keV のX線に対して135eV FWHM、読み出しノイズは18eV FWHM であった。100素子アレイをXAFS測定に用い、ソーダガラス中の微量元素(硫黄、濃度0.1%)の吸収スペクトル測定に成功した。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Development of superconducting tunnel junction X-ray detector with high absorption yields utilizing silicon pixel absorber2016

    • 著者名/発表者名
      Shigetomo Sjiki, Go Fujii, Masahiro Ukibe, Masataka Ohkubo
    • 雑誌名

      Journal of Low Temperature Physics

      巻: online-first 号: 1-2 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1007/s10909-016-1537-5

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Development of superconducting tunnel junction X-ray detector with high absorption yields utilizing silicon pixel absorber2015

    • 著者名/発表者名
      Shigetomo Shiki
    • 学会等名
      16th International Workshop on Low Temperature Detectors
    • 発表場所
      フランス(グルノーブル)
    • 年月日
      2015-07-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Si吸収体を有する超伝導トンネル接合検出器を用いたkeV領域のイオン計測2015

    • 著者名/発表者名
      志岐 成友、藤井 剛、浮辺 雅宏、小池 正記、大久保 雅隆
    • 学会等名
      第62回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス(神奈川県平塚市)
    • 年月日
      2015-03-13
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] シリコンピクセル吸収体を有する超伝導トンネル接合検出器の開発と放射光への応用2015

    • 著者名/発表者名
      志岐 成友、藤井 剛、浮辺 雅宏、小池 正記、北島 義典、大久保 雅隆
    • 学会等名
      第28回日本放射光学会年会 放射光科学合同シンポジウム
    • 発表場所
      立命館大学(滋賀県)
    • 年月日
      2015-01-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Fabrication of superconducting tunnel junction X-ray detector with high absorption yields utilizing silicon pixel absorber2014

    • 著者名/発表者名
      志岐 成友、藤井 剛、浮辺 雅宏、小池 正記、松林 信行、北島 義典、大久保 雅隆
    • 学会等名
      2nd International Workshop on Superconducting Sensors and Detectors
    • 発表場所
      中国(上海)
    • 年月日
      2014-11-07
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] シリコンピクセル吸収体を有する超伝導トンネル接合アレイ検出器(2)2014

    • 著者名/発表者名
      志岐 成友、藤井 剛、浮辺 雅宏、小池 正記、大久保 雅隆
    • 学会等名
      第75回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 超伝導検出器を用いた蛍光収量法による 2 - 4 keV のX線吸収分光2014

    • 著者名/発表者名
      志岐 成友、藤井 剛、浮辺 雅宏、小池 正記、松林 信行、北島 義典、大久保 雅隆
    • 学会等名
      第17回XAFS討論会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 年月日
      2014-09-03
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 深溝加工されたシリコン基板を吸収体とする超伝導トンネル接合X線検出器2014

    • 著者名/発表者名
      志岐 成友、藤井 剛、浮辺 雅宏、小池 正記、大久保 雅隆
    • 学会等名
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      青山学院大学相模原キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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