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2017 年度 実績報告書

放射光を用いた空間階層構造とダイナミクス研究のためのイメージング

計画研究

研究領域3次元半導体検出器で切り拓く新たな量子イメージングの展開
研究課題/領域番号 25109008
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

研究代表者

岸本 俊二  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, 教授 (00195231)

研究分担者 熊井 玲児  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, 教授 (00356924)
五十嵐 教之  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, 准教授 (80300672)
研究期間 (年度) 2013-06-28 – 2018-03-31
キーワードSOIピクセルセンサー / X線検出器 / パルス計数 / 軟X線検出
研究実績の概要

1)パルス計数型SOIピクセルセンサー用TEGとしてCNPTEG1(ピクセルサイズ<50μm/六角形、ピクセル数:16k、18bitカウンタ、電荷分配対策回路を装備)をMPWランにより製作した。チップ製造過程でウェハの反りが見つかり、その対策・処置のため当初の予定より納入が半年遅れ2018年3月となった。このTEGは隣接ピクセル間での電荷共有による計数問題(多重計数または計数欠損を生じる)に対応する回路を新しく搭載したものである。チップ納入後、TEG用読出し回路基板を製作し電子回路の動作試験・データ読出し試験を事前に進め、放射光科学研究施設(PF)のビームラインBL-14AにてマイクロX線ビームを使ってピクセルごとに評価することを行った。この実験はTEGを共同で設計した中国IHEPグループをKEK短期招聘研究員として招くなどして合同で行った。その結果、TEGに組み込まれた回路によって低スレッショルド時の多重計数を有効に抑制することが確認できた。これらTEG評価の結果について、日本放射光学会、日本物理学会、国際会議SRI2018で発表した。
2) MPWランにより製作したパルス計数型TEG:CPIXPTEG2(センサー厚さを75μm、不感層厚さを0.5μm以下とする裏面処理を行ったもの)を6keVのX線を照射して性能評価を行った。
3)計画研究C02班で開発が進められた積分型SOIセンサーによるSOPHIAS検出器システムをPFのX線回折実験ステーションBL-8Aに設置し、精細なピクセルサイズ(30μm)を活かしたX線回折への応用測定を引き続き実施した。

現在までの達成度 (段落)

平成29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成29年度が最終年度であるため、記入しない。

備考

科研費・新学術研究「3次元半導体検出器で切り拓く新たな量子イメージングの展開」のホームページのうち、計画研究D01班のページ。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Institute of High Energy Physics (IHEP)(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      Institute of High Energy Physics (IHEP)
  • [雑誌論文] High spatial resolution small angle X-ray scattering experiments using SOPHIAS detector2019

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Takagi, Ryo Hashimoto, Noriyuki Igarashi, Katsuhiro Yamamoto
    • 雑誌名

      Nuclear Inst. and Methods in Physics Research, A

      巻: 924 ページ: 417-421

    • DOI

      10.1016/j.nima.2018.09.073

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Test result of the synchrotron radiation experiments using the counting-type SOI pixel for low-energy X-rays2019

    • 著者名/発表者名
      R. Hashimoto, Y. Arai, N. Igarashi, R. Kumai, I. Kurachi, T. Miyoshi, R. Nishimura and S. Kishimoto
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings

      巻: 2054 ページ: 060069-1~5

    • DOI

      10.1063/1.5084700

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a new high-speed readout system for SOI pixel detectors2019

    • 著者名/発表者名
      Ryutaro Nishimura, Yasuo Arai, Toshinobu Miyoshi, Keiichi Hirano, Shunji Kishimoto, Ryo Hashimoto, Yunpeng Lu, Longlong Song, Qun Ouyang
    • 雑誌名

      Nuclear Inst. and Methods in Physics Research A

      巻: 924 ページ: 480-484

    • DOI

      10.1016/j.nima.2018.09.120

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Synchrotron SAXS Studies on lattice Structure of Spherical Micelles in Binary Mixtures of Block Copolymers and Homopolymers2018

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Takagi, Ryo Hashimoto, Noriyuki Igarashi, Katsuhiro Yamamoto
    • 雑誌名

      J. Fiber Sci. Technol.

      巻: 74 ページ: 10-16

    • DOI

      10.2115/fiberst.2018-0002

    • 査読あり
  • [学会発表] SOI 技術によるパルス計数型ピクセル検出器の性能評価2019

    • 著者名/発表者名
      橋本 亮,新井 康夫,五十嵐 教之,熊井 玲児,三好 敏喜,西村 龍太郎,岸本 俊二
    • 学会等名
      第32回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
  • [学会発表] 計数型 SOI TEG の放射光 X 線による評価(6)2019

    • 著者名/発表者名
      橋本 亮, 岸本 俊二, 熊井 玲児, 五十嵐 教之, 新井 康夫, 三好 敏喜,西村 龍太郎
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会 領域10
  • [学会発表] SOI 二次元検出器 SOPHIAS によるクロコン酸の X 線回折実験2018

    • 著者名/発表者名
      橋本 亮、岸本 俊二、熊井 玲児、五十嵐 教之、春木 理恵、小林 賢介、工藤 統吾、 寺西 信一、初井 宇記、西村 龍太郎
    • 学会等名
      第31回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
  • [学会発表] 計数型 SOI TEG の放射光 X 線による評価(5)2018

    • 著者名/発表者名
      橋本 亮, 岸本 俊二, 熊井 玲児, 五十嵐 教之、新井 康夫, 三好 敏喜、西村 龍太郎
    • 学会等名
      日本物理学会第73回年次大会 領域10
  • [学会発表] Test result of the synchrotron radiation experiments for the counting type SOI pixel for the low energy X-ray2018

    • 著者名/発表者名
      R. Hashimoto, Y. Arai, N. Igarashi, R. Kumai, I. Kurachi, T. Miyoshi, R. Nishimura and S. Kishimoto
    • 学会等名
      The 13th International Conference on Synchrotron Radiation Instrumentation (SRI 2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Application of the SOPHIAS Detector to Synchrotron Radiation X-ray Experiments2017

    • 著者名/発表者名
      R. Hashimoto, N. Igarashi, R. Kumai, H. Takagi, S. Kishimoto,T. Kudo, T. Hatsui
    • 学会等名
      The Technology and Instrumentation in Particle Physics 2017 (TIPP2017)
    • 国際学会
  • [学会発表] Synchrotron radiation X-ray experiments for a pulse-counting type SOI pixel for the soft X-ray measurements2017

    • 著者名/発表者名
      R. Hashimoto, S. Kishimoto, R. Kumai, N. Igarashi, Y. Arai, I. Kurachi, T. Miyoshi, R. Nishimura
    • 学会等名
      11th International "Hiroshima" Symposium on the Development and Application of Semiconductor Tracking Detectors (HSTD11) in conjunction with 2nd Workshop on SOI Pixel Detectors (SOIPIX2017)
    • 国際学会
  • [学会発表] 計数型 SOI TEG の放射光 X 線による評価(4)2017

    • 著者名/発表者名
      橋本 亮, 岸本 俊二, 熊井 玲児, 五十嵐 教之、新井 康夫, 三好 敏喜、西村 龍太郎
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会
  • [備考] D01班:放射光を用いた空間階層構造とダイナミクス研究のためのイメージング

    • URL

      https://soipix.jp/d01.html

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公開日: 2019-12-27  

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