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超小型X線管用電子源に関する基礎研究

研究課題

研究課題/領域番号 26670302
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 医学物理学・放射線技術学
研究機関京都医療科学大学

研究代表者

林 茂樹  京都医療科学大学, 医療科学部, 教授 (90395228)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード電界放射電子源 / 窒化物薄膜 / タングステン / 電子顕微鏡 / 電界計算シミュレーション / 窒化ホウ素化アルミニウム / 窒化ケイ素 / 電界放射 / 窒化ホウ素 / 窒化アルミニウム / 電界放射顕微鏡 / 透過型電子顕微鏡 / 電子線回折 / 窒化ホウ素(BN)
研究成果の概要

本研究では多結晶タングステン針に絶縁性窒化物薄膜を成膜し高電圧を印加すると、タングステン先端が非常に先鋭化したナノチップ電子源が作成されることを見つけた。ナノチップ電子源の透過型電子顕微鏡(TEM)観察により先端が単結晶化し、また電子線回折により体心立方晶系<110>面であることが分かった。この作成プロセスは高電圧印加されたタングステンが電子移動により絶縁膜を貫通して電界放射を起こし抵抗過熱された結果、タングステンが単結晶成長したものと考えられる。この現象を利用すると高輝度電子源や小型X線管へと適用できる。医療分野ではファイバースコープの様な超小型X線管への応用が考えられる。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うちオープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 3件、 査読あり 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] A novel method on single crystallization of h-BN coated tungsten tip using to a point electron source2017

    • 著者名/発表者名
      S. Hayashi, I. Kobayashi, R. Onoyama, Y. Kano, and Y. Yoshida
    • 雑誌名

      Materials Today

      巻: to be published

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] タングステンを用いたナノ電子源の開発2016

    • 著者名/発表者名
      林 茂樹
    • 雑誌名

      文部科学省ナノテクノロジープラットフォーム事業・微細構造解析プラットフォーム利用報告書

      巻: A-15-KT ページ: 0021-0021

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A novel method for formation of single crystalline tungsten nanotip2016

    • 著者名/発表者名
      S. Hayashi, M. Ono, S. Tomonaga, and H. Nakanishi
    • 雑誌名

      Micro and Nano Systems Letters

      巻: 4(1) 号: 1 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1186/s40486-016-0029-3

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] A novel method on single crystallization of h-BN coated tungsten tip using to a point electron source2016

    • 著者名/発表者名
      S. Hayashi, I. Kobayashi, R. Onoyama, Y. Kano, and Y. Yoshida
    • 学会等名
      13th International Conference on Nanosciences & Nanotechnologies (NN16)
    • 発表場所
      Thessaloniki, Greece
    • 年月日
      2016-07-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A novel method for formation of single crystalline tungsten nanotip and its application to high brightness electron source2015

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Hayashi, Masashi Ono, Shinya Tomonaga, and Haruka Nakanishi
    • 学会等名
      1st International Conference on Applied Surface Science (ICASS)
    • 発表場所
      Riverside Oriental Hotel, Shanghai,China
    • 年月日
      2015-07-27 – 2015-07-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] A novel method for formation of single crystalline tungsten nanotip and its application to high brightness electron source2015

    • 著者名/発表者名
      S. Hayashi, M. Ono, S. Tomonaga, and H. Nakanishi
    • 学会等名
      1st International Conference on Applied Surface Science (ICASS)
    • 発表場所
      Shanghai, China
    • 年月日
      2015-07-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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